Çox vaxt keramika texnologiyası adlanan bərk fazalı sintez və ya bərk faza texnologiyası elm və sənayenin müxtəlif sahələri üçün qeyri-üzvi materialların istehsalında ən çox yayılmışdır. Bunlara nüvə yanacağı, kosmik texnologiya üçün materiallar, radioelektronika, cihazqayırma, katalizatorlar, odadavamlı materiallar, yüksək temperaturlu superkeçiricilər, yarımkeçiricilər, ferroelektriklər və piezoelektriklər, maqnitlər, müxtəlif kompozitlər və bir çox başqaları daxildir.

Bərk faza sintezi reaktivlərdən ən azı birinin bərk cisim şəklində mövcud olduğu kimyəvi reaksiyalara əsaslanır. Belə reaksiyalara heterojen və ya bərk faza deyilir. Bərk fazalı qarşılıqlı təsir, maye və ya qaz mühitindəki reaksiyalardan fərqli olaraq, iki əsas prosesdən ibarətdir: kimyəvi reaksiyanın özü və maddənin reaksiya zonasına köçürülməsi.

Kristal komponentləri əhatə edən bərk fazalı reaksiyalar onların atomlarının və ya ionlarının məhdud hərəkətliliyi və bir çox amillərdən mürəkkəb asılılığı ilə xarakterizə olunur. Bunlara reaksiya verən bərk maddələrin kimyəvi quruluşu və əlaqəli reaktivliyi, qüsurların təbiəti və konsentrasiyası, səthin vəziyyəti və reaksiya zonasının morfologiyası, qarşılıqlı təsir göstərən reagentlərin təmas sahəsi, ilkin mexaniki-kimyəvi aktivləşdirmə və bir sıra digər amillər daxildir. başqaları. Yuxarıda göstərilənlərin hamısı heterojen reaksiyaların mexanizmlərinin mürəkkəbliyini müəyyənləşdirir. Heterogen reaksiyaların öyrənilməsi kimyaya əsaslanır möhkəm, bərk səthlərin kimyəvi fizikası və fiziki kimyası, termodinamika və kinetik qanunlar üzrə.

Çox vaxt bərk fazalı reaksiyaların mexanizmi yalnız zamandan asılı olaraq qarşılıqlı təsir dərəcəsinə dair eksperimental məlumatların xüsusi bir kinetik model və müvafiq kinetik tənlik tərəfindən ən yaxşı şəkildə təsvir edildiyi əsasında mühakimə olunur. Bu yanaşma yanlış nəticələrə gətirib çıxara bilər.

Bərk fazalı materiallardakı proseslər maye və ya qazlardakı proseslərdən bir sıra mühüm fərqlərə malikdir. Bu fərqlər, ilk növbədə, sistemdə komponentlərin konsentrasiyasının orta hesablanmasına mane olan və beləliklə, baş verən proseslərin məkan lokalizasiyasına səbəb olan bərk cisimlərdə əhəmiyyətli dərəcədə (bir neçə böyüklükdə) aşağı diffuziya dərəcəsi ilə əlaqələndirilir. Məkan lokalizasiyası, öz növbəsində, həm prosesin xüsusi sürətinin (və ya diffuziya əmsalı), həm də reaksiya zonasının həndəsəsinin proseslərin müşahidə olunan kinetikasına kömək etməsinə səbəb olur. Həndəsi amillərlə müəyyən edilən bərk fazalı proseslərin belə xüsusiyyətləri topokimyəvi adlanır. Bundan əlavə, müzakirə olunan transformasiyalar məkan baxımından lokallaşdırıldığından, onların sürəti həm faza sərhədindəki proseslərin özləri (reaksiya nəzarəti), həm də komponentlərdən hər hansı birinin bu sərhədə çatdırılması və ya məhsulun çıxarılması sürəti ilə müəyyən edilə bilər. s) (diffuziya nəzarəti). Model fərziyyələrinin yerinə yetirildiyi sadə sistemlər üçün bu hallar eksperimentdə çevrilmə dərəcəsinin zamandan asılılığının növü ilə müəyyən edilə bilər. Bərk cisimlərdə faza çevrilmələrinin başqa bir xüsusiyyəti, bərk matrisdə yeni faza nüvəsinin əmələ gəlməsinin sonuncuda elastik gərginliklərin yaranmasına səbəb olması ilə əlaqədardır ki, onların enerjisi bəzi hallarda nəzərə alınarkən nəzərə alınmalıdır. bu çevrilmələrin termodinamikasını.

Bərk fazalı proseslərin kinetikasına və yaranan materialların mikrostrukturuna təsir edən çoxlu sayda amillər bu proseslərin təsnifat növlərinin çoxluğunu da müəyyən edir. Beləliklə, sistemin müxtəlif tipli dalğalanmalara münasibətdə dayanıqlığını nəzərdən keçirərkən, heterojen (zəbt olunan həcmdə kiçik dalğalanmalara sabit olan və qeyri-sabit olan sistemlər vəziyyətində) və homojen (sistemlər vəziyyətində kiçik dalğalanmalara qeyri-sabit) prosesləri fərqləndirilir. Nümunə olaraq, heterogen proseslər üçün nüvələrin əmələ gəlməsi və böyüməsi mexanizmi ilə baş verən çevrilmələri, homojen proseslər üçün bəzi nizam pozğunluqları keçidlərini və bərk məhlulların spinodal parçalanmasını göstərmək olar.

Heterogen proseslərdə heterogen və bircins nüvələşməni heterogen və bircins proseslərdən ayırmaq lazımdır. Heterogen nüvələşmə struktur qüsurlarında (nöqtə dislokasiya qüsurları və faza sərhədləri daxil olmaqla) nüvələrin əmələ gəlməsinə aiddir; homogen nüvələşmə - bərk fazanın qüsursuz həcmində nüvələrin əmələ gəlməsi.

Bərk fazalı çevrilmə məhsulunu təhlil edərkən birfazalı və çoxfazalı nüvələr fərqləndirilir. Çoxfazalı nüvələr vəziyyətində prosesin məhsulu yaranan fazaların sərhədinin səth enerjisi ilə müəyyən edilən xarakterik mikrostrukturlu çoxfazalı koloniyadır; birfazalı nüvələrin əmələ gəlməsi və böyüməsi halında davamlı proseslərdən fərqli olaraq bu tip proseslər fasiləli adlanır.

Bərk fazalı çevrilmələrin təsnifatının başqa bir üsulu ilkin fazanın tərkibinin və reaksiya məhsulunun tərkibinin müqayisəsinə əsaslanır. Əgər üst-üstə düşürlərsə, qeyri-diffuziya proseslərindən, tərkibi dəyişirsə, diffuziya proseslərindən danışırlar. Üstəlik, qeyri-diffuziya proseslərindən, ilkin fazanın böyük həcmində atomların eyni vaxtda yüngül hərəkəti nəticəsində baş verən kooperativ prosesləri (məsələn, martensitik çevrilmə) ayırmaq faydalıdır.

Diffuziyasız faza çevrilmələri proses zamanı dəyişən termodinamik xüsusiyyətlərin növünə görə fərqlənə bilər.

Birinci növ transformasiyalar kimyəvi potensialın törəmələrinin temperatur və ya təzyiqə görə dəyişdiyi proseslərdir. Bu, entropiya, həcm, entalpiya və daxili enerji kimi termodinamik parametrlərin faza keçidi zamanı kəskin dəyişikliyi nəzərdə tutur. İkinci növ çevrilmələr zamanı kimyəvi potensialın intensiv parametrlərə görə birinci törəmələri dəyişmir, lakin daha yüksək dərəcəli törəmələr (ikincidən başlayaraq) dəyişir. Bu proseslərdə sistemin davamlı entropiyası və həcmi ilə Gibbs enerjisinin ikinci törəmələri vasitəsilə ifadə edilən kəmiyyətlərdə kəskin dəyişiklik baş verir: istilik tutumu, istilik genişlənmə əmsalı, sıxılma qabiliyyəti və s.

İki faza arasında bərk fazalı reaksiyalar (üç və ya daha çox fazalar arasında təmas ehtimalı azdır və müvafiq proseslər bir neçə iki fazalı reaksiyaların kombinasiyası kimi təqdim edilə bilər) diffuziya prosesləridir və həm heterogen, həm də homojen nüvələşmə ilə heterojen və ya homojen ola bilər. . Bu cür reaksiyalarda homojen proseslər və homogen nüvəli proseslər, məsələn, sonrakı parçalanması ilə metastabil bərk məhlulun əmələ gəlməsi (sözdə daxili reaksiyalar) halında mümkündür. Belə proseslərə misal olaraq daxili oksidləşməni göstərmək olar.

Bərk fazalı çevrilmə zamanı termodinamik tarazlığın şərti, hər hansı digər kimyəvi çevrilmədə olduğu kimi, başlanğıc maddələrin və reaksiya məhsullarının tərkibindəki komponentlərin kimyəvi potensiallarının bərabərliyidir. İki bərk faza qarşılıqlı əlaqədə olduqda kimyəvi potensialların göstərilən bərabərliyi müxtəlif yollarla həyata keçirilə bilər: 1) bərk məhlulların əmələ gəlməsi ilə ilkin fazalarda komponentlərin yenidən bölüşdürülməsi; 2) fərqli kristal quruluşlu yeni fazaların meydana gəlməsi (bu, əslində, adətən bərk faza reaksiyası adlanır) və çoxfazalı sistemin müxtəlif fazalarında komponentin kimyəvi potensialı miqdarından asılı olmadığı üçün hər bir fazanın tarazlığına yalnız ilkin fazaların tam çevrilməsi ilə nail olmaq olar. Bərk faza reaksiyalarının mexanizmi haqqında ən etibarlı məlumat kompleks istifadə yolu ilə əldə edilir ki, bu da reaksiya verən sistemin bir neçə parametrlərini, o cümlədən faza tərkibini, istilik effektlərini, kütlə dəyişikliklərini və başqalarını eyni vaxtda müşahidə etməyə imkan verir.

Bərk fazalı reaksiyaların termodinamik nəzəriyyəsi Vaqner tərəfindən irəli sürülmüş, daha sonra əlavə reaksiyalar nümunəsindən istifadə etməklə Şmalzrid tərəfindən hazırlanmışdır.

Bu günə qədər müxtəlif heterojen reaksiyaların vahid təsnifatı yoxdur. Bu, belə bir universal təsnifat üçün əsas kimi meyar seçmək çətinliyi ilə bağlıdır. Kimyəvi meyarlara görə reaksiyalar oksidləşmə, reduksiya, parçalanma, əlaqə, mübadilə və s reaksiyalara bölünür.Göstərilən meyarla yanaşı, əsas meyar kimi geniş istifadə olunur. fiziki vəziyyət reagentlər:

Bütün heterojen reaksiyaların xarakterik xüsusiyyəti reaksiya zonasının interfeysində mövcudluğu və lokalizasiyasıdır. Adətən kiçik qalınlığa malik reaksiya zonası müxtəlif tərkibli və müxtəlif xassələrə malik maddələrin tutduğu iki məkan sahəsini ayırır. Reaksiya zonasının yaranmasının səbəbləri adətən iki qrupa bölünür: diffuziya proseslərinin nisbi ləngiməsi və kimyəvi səbəblər. Sonuncu qrup bərk reagentin səthində və ya mövcud iki faza arasındakı interfeysdə yerləşən atomların və ya molekulların yüksək reaktivliyi ilə bağlıdır. Məlumdur ki, bərk və ya maye maddənin səthi kompakt nümunənin kütlə xüsusiyyətlərindən fərqli xüsusiyyətlərə malikdir. Bu, faza interfeysinin xüsusiyyətlərini spesifik edir. Məhz burada kristal qablaşdırmanın əhəmiyyətli dərəcədə yenidən qurulması baş verir, iki kristal qəfəs arasındakı gərginlik azalır və kimyəvi tərkibində dəyişiklik baş verir.

Kütlənin ötürülməsi diffuziya yolu ilə baş verdiyindən və bərk hissəciklərin diffuziya hərəkətliliyi onun strukturunun qüsurluluğundan asılı olduğundan, qüsurların bərk faza reaksiyalarının mexanizmi və kinetikasına əhəmiyyətli təsirini gözləmək olar. Bu mərhələ interfasial interfeysdə reaksiya verən maddələrin çevrilməsinin kimyəvi mərhələsindən əvvəldir. Beləliklə, heterojen reaksiyaların kinetikası həm kimyəvi reaksiyanın özünün təbiəti, həm də maddənin reaksiya zonasına çatdırılması üsulu ilə müəyyən edilir. Qeyd edilənlərə uyğun olaraq, reaksiya sürəti kimyəvi mərhələ (kimyəvi kinetika) və ya diffuziya (diffuziya kinetikası) ilə məhdudlaşdırılacaqdır. Bu fenomen reallıqda müşahidə olunur.

Vaqnerə görə bərk cisimlərdə diffuziya və nəticədə reaksiya əsasən qəfəsin qeyri-tarazlıq vəziyyətinin yaratdığı ionların və elektronların hərəkətliliyi hesabına həyata keçirilir. Müxtəlif qəfəs ionları onun vasitəsilə müxtəlif sürətlə hərəkət edir. Xüsusilə, əksər hallarda anionların hərəkətliliyi kationların hərəkətliliyi ilə müqayisədə əhəmiyyətsizdir. Buna görə də bərk cisimlərdə diffuziya və buna uyğun olaraq reaksiya kationların hərəkəti hesabına həyata keçirilir. Bu zaman fərqli kationların diffuziyası eyni istiqamətdə və ya bir-birinə doğru gedə bilər. Müxtəlif yüklü kationlarla sistemin elektrik neytrallığı elektronların hərəkəti hesabına saxlanılır. Sistemdə fərqli yüklü kationların hərəkət sürətlərindəki fərqə görə elektrik potensialı yaranır. Nəticədə, daha çox mobil ionların hərəkət sürəti azalır və əksinə, daha az mobil olanlar üçün? artır. Beləliklə, yaranan elektrik potensialı ionların diffuziya sürətlərini tənzimləyir. Sonuncu və onun təyin etdiyi bütün bərk fazalı çevrilmə prosesinin sürəti elektron keçiricilik və köçürmə nömrələri əsasında hesablana bilər. Aydındır ki, ionların yönəldilmiş diffuziyası yalnız elektrik sahəsində və ya sistemdə konsentrasiya qradiyenti olduqda mümkündür.

Maddələri bərk vəziyyətdə sintez edərkən, çox vaxt əldə edilən məhsulun təkcə kimyəvi (elementar və faza) tərkibinə deyil, həm də onun mikrostruktur təşkilinə nəzarət etmək lazımdır. Bu, həm kimyəvi (məsələn, bərk faza reaksiyalarında aktivlik), həm də bir çox fiziki (maqnit, elektrik, optik və s.) xassələrin bərk cismin müxtəlif iyerarxik səviyyələrdə struktur təşkilinin xüsusiyyətlərindən güclü asılılığı ilə bağlıdır. Bu səviyyələrdən birincisinə bərk cismin elementar tərkibi və kosmosda elementlərin atomlarının nisbi yerləşməsi metodu daxildir - kristal quruluşu(yaxud amorf bərk cisimlərdə atomların ən yaxın koordinasiya mühitinin xüsusiyyətləri), həmçinin nöqtə qüsurlarının tərkibi və konsentrasiyası. Bərk bədən quruluşunun növbəti səviyyəsi olaraq, atomların düzülüşündə translyasiya simmetriyasının müşahidə olunduğu (nöqtə qüsurlarının mövcudluğuna görə düzəldilmiş) bölgələrin ölçülərini təyin edən kristalda uzadılmış qüsurların paylanmasını nəzərdən keçirə bilərik. Belə bölgələr mükəmməl mikrokristallar hesab edilə bilər və koherent səpilmə bölgələri adlanır. Koherent səpilmə bölgələrindən danışarkən xatırlamaq lazımdır ki, ümumi halda onlar bərk fazalı materialı əmələ gətirən, xeyli sayda uzadılmış qüsurları və deməli, əlaqəli səpilmə bölgələrini ehtiva edə bilən kompakt hissəciklərə ekvivalent deyillər. Koherent səpilmə bölgələrinin hissəciklərlə üst-üstə düşməsi (bu halda tək domen adlanır) adətən sonuncunun kifayət qədər kiçik (100 nm-dən az) ölçüləri üçün müşahidə olunur. Sonrakı struktur səviyyələri toz və ya keramika materialı əmələ gətirən hissəciklərin forma və ölçüdə paylanması, onların yığılması, ilkin aqreqatların yığılması və s. ilə bağlı ola bilər.

Bərk fazalı materialların müxtəlif tətbiqləri yuxarıda sadalanan struktur xüsusiyyətləri üçün fərqli, tez-tez əks tələblərə malikdir və buna görə də müxtəlif sintetik üsullar tələb olunur. Buna görə də, bərk fazalı maddələrin deyil, bərk fazalı materialların sintezi üsulları haqqında danışmaq daha düzgündür və hər bir halda əldə edilən məhsulun sonrakı tətbiq sahəsini nəzərə alaraq sintez metodunu seçmək lazımdır.

Ümumiyyətlə, bərk fazalı materialların sintezi üsulları istifadə olunan kimyəvi proseslərin baş verməsi üçün termodinamik tarazlıq şəraitindən uzaqlığına görə təsnif edilə bilər. Ümumi qanunlara uyğun olaraq, tarazlıq vəziyyətindən maksimum dərəcədə uzaq olan bir vəziyyətə uyğun gələn şərtlərdə, nüvələşmə sürətinin əmələ gələn nüvələrin böyümə sürətindən əhəmiyyətli dərəcədə artıqlığı müşahidə olunur ki, bu da açıq şəkildə ən çox yayılmış nüvələrin istehsalına səbəb olur. məhsul. Proses termodinamik tarazlığa yaxın aparılırsa, artıq formalaşmış nüvələrin böyüməsi baş verir. daha sürətli təhsil yeniləri, bu da öz növbəsində qaba kristal (ekstremal halda birkristal) materialları əldə etməyə imkan verir. Kristal artım sürəti əsasən onlarda uzadılmış (qeyri-tarazlıq) qüsurların konsentrasiyası ilə müəyyən edilir.

İstifadəsi: peptid kimyasında histidin və serin olan peptid zəncirlərinin sintezində. İxtiranın mahiyyəti: ümumi tip 1 peptidlərin bərk fazalı sintezi üçün metod, o cümlədən N-mühafizəli terminal amin turşularının inert bərk dayağa əlavə edilməsi, sonradan uzadılmış peptidlərə N-mühafizəli amin turşularının əlavə edilməsi. zəncir və serin qalığının yan zənciri müvəqqəti olaraq alfa-amino qoruyucu qrupları çıxarmaq üçün istifadə edilən agentlərə qarşı dayanıqlı bir qrup tərəfindən qorunur və histidin yan zənciri, əgər varsa, alfa-aminoya dayanıqlı bir qrupla qorunur. qoruyucu vasitə; hər dövrün sonunda qoruyucu qrupun çıxarılması, aminoliz və ya ammonolizdən istifadə etməklə polipeptidin daşıyıcıdan ayrılması, nəticədə yaranan birləşmənin təcrid edilməsi I. Forma I: R 1 -R 2 -R 3 -Ser-Tyr-R 4 - heu-R 5 -Pro -R 6, burada R1 -pyro-Glu, N-AcDNal; R 2 His, DpClPhe, DpFPho, R 3 = Tgr, D-Tgr; R 4 = DNal(2), Dh Arg(Et) 2 Dh Arg(Bu), Dh Arg(CH 2 CF 3) 2 R 5 = Arg, L-Arg(Et) 2 L-hArg(Bu), L- hArg(CH 2 CF 3) 2 R 6 GlyNH 2 DAla NH 2

İxtira minimal qorunma metodundan istifadə edərək luteinizing hormonu (LH-relizinq hormonu) buraxan hormon analoqunun bərk fazalı sintezinə aiddir. LH-relizinq hormonunun analoqları (bundan sonra LH-RH adlandırılacaq) struktur olaraq LH-RH ilə əlaqəli olan və LH-RH ilə oxşar bioloji aktivlik nümayiş etdirən qeyri- və ya dekapeptidlərdir. Analoqlar endometrioz, prostat xərçəngi, erkən yetkinlik və digər hormon vasitəçiliyi xəstəliklərinin simptomlarını aradan qaldırmaq qabiliyyətinə görə geniş klinik tədqiqat obyektidir. Bəzi LH-RH analoqlarının hazırda terapevtik istifadə üçün uyğun olmasına baxmayaraq, onların sintezi mürəkkəb bir prosesdir və buna görə də onların hazırlanması üçün bahalı üsul müalicə üçün çox zəruri olan analoqların qiymətini artırır. LH-RH analoqları ənənəvi olaraq fəaliyyət tərzindən asılı olaraq ya agonistlər, ya da antaqonistlər kimi təsvir edilir. İxtiranın LH-RH analoqları qeyri- və dekapeptidlərdir və həm agonistlər, həm də antaqonistlər daxildir. Bu ixtirada faydalı olan LH-RH agonistlərinə misal olaraq 6-cı mövqedəki qlisin qalığını D-amino turşusu ilə əvəz etməklə təbii olaraq meydana gələn LH-RH-dən fərqlənən nafarelin, leuprorelin, buserelin, qoserelin, histerelin, triptorelin və deslorelin daxildir. Sintetik agonistlər təbii olaraq yaranan hormonu 2-ci mövqedə histidin, 4-cü mövqedə bir serin və 5-ci mövqedə tirozinlə paylaşırlar, bunların hamısı sintetik cəhətdən çətinləşə bilən reaktiv yan zəncirlərə malikdir. LH-RH antaqonistləri təbii olaraq yaranan LH-RH-dən, adətən, 2-ci mövqedəki histidin qalığının silinməsi və ya əvəzlənməsi ilə fərqlənir. Sintetik baxımdan, histidinin silinməsi arzuolunmaz yan təsirlərin ehtimalını azaldır, lakin serin və tirozinin mövcudluğu hələ də mənfi zəncirvari reaksiyaların baş verməsini aradan qaldırmaq üçün xüsusi tədbirlər tələb edir. LH-RH analoqları müxtəlif üsullarla sintez edilə bilər, məsələn, J.M.Styuart və J.D.Young, Solid Phase Peptide Synthesis, Ui tərəfindən təsvir edilənlər. H. Freeman Co. San Fransisko, 1969; J. Meinenhofer, Hormonal zülallar və peptidlər, cild 2, səh.46, Academic Press (Nyu York), 1973; və E. Schroeder və K. Luebke, Peptides, Volume l, Academic Press (New York), 1965. Metodlar geniş şəkildə ya həll fazası, ya da bərk fazalı üsullar kimi xarakterizə edilə bilər. Hər iki üsul artan peptid zəncirinə amin turşularının ardıcıl əlavə edilməsini nəzərdə tutur. Tipik olaraq, birinci amin turşusunun amin və ya karboksil qrupu uyğun bir qoruyucu qrup tərəfindən qorunur. Qorunan amin turşusu daha sonra inert bərk dayağa əlavə edilə bilər və ya amid bağının formalaşması üçün uyğun şəraitdə ardıcıl olaraq növbəti qorunan amin turşusunu əlavə etməklə məhlulda istifadə edilə bilər. Qoruyucu qrup daha sonra bu yeni əlavə edilmiş amin turşusu qalığından ayrılır, bundan sonra növbəti amin turşusu əlavə edilir və s. Bütün lazımi amin turşuları lazımi ardıcıllıqla birləşdirildikdən sonra, qalan qoruyucu qruplar və hər hansı bərk dayaq son polipeptidi istehsal etmək üçün çıxarılır. Bu ümumi texnikanın sadə modifikasiyası ilə böyüyən zəncirə bir anda birdən çox amin turşusu əlavə etmək, məsələn, qorunan tripeptidi qorunan dipeptidlə birləşdirərək pentapeptid yaratmaq mümkündür. Bərk fazalı sintezin daha sərt şərtləri adətən amid bağının formalaşması zamanı amin turşuları üzərində hər hansı reaktiv yan zəncirlərin qorunmasını tələb edir. Yan zəncir qoruyucu qruplar, adətən, əmələ gələn polipeptidin inert dayaqdan ayrılmasından sonra və ya bu parçalanma ilə birlikdə ayrı bir mərhələdə çıxarılır. LH-RG analoqlarının hazırlanması üçün xüsusilə faydalı bərk fazalı sintez metodu ABŞ Patenti № 4,234,571-də (Nestor və başqaları) təsvir edilmişdir, onun açıqlanması buraya istinadla daxil edilmişdir. Bu ümumi yanaşmada hər bir amin turşusunun -amin (N) funksiyası turşuya və ya əsasa həssas qrup tərəfindən qorunur, məsələn, tert-butiloksikarbonil (Boc); Serin, histidin və tirozində mövcud olanlar kimi hər hansı reaktiv yan zəncirlər də onları çıxarmaq üçün hidrogen flüorid (HF) və ya oxşar radikal üsullarla müalicə tələb edən yüksək bağlı qruplar tərəfindən qorunur. Bundan əlavə, α-amino qoruyucu qrupların və yan zəncirin qoruyucu qruplarının çıxarılması adətən ayrı bir mərhələdə həyata keçirilir. Bu yanaşma peptidlərin tədqiqat miqdarlarının alınması üçün kifayətdir, lakin peptidlərin geniş miqyaslı istehsalı üçün bu üsullar kifayət deyil. Tam qorunan yan zəncirləri olan amin turşuları bahadır və belə xərclər peptidlərin kommersiya istehsalında mühüm amil ola bilər. Üstəlik, hidrogen flüoridin istifadəsi, zəhərlənmədən bəhs etmir mühit , məhsul məhsuldarlığında kommersiya baxımından qəbuledilməz itkilərə səbəb olur. Daha da əhəmiyyətlisi, yan zəncirin qoruyucu qruplarını çıxarmaq üçün ayrıca istehsal addımının istifadəsi səbəbindən sintetik proses əlavə vaxt və xərc tələb edir. Alternativlər daha cəlbedici deyil. Tien və başqaları Pept. Kimya. 375-379, T. Shiba və S. Sakakibara (Eds.), Protein Tədqiqat Təşkilatı, Osaka (1088), histidin üzərində tosil mühafizəsi və tirozin və serin üzərində benzil qorunmasından istifadə edərək LH-RH sintezini təsvir etdi. Hidrogen floriddən istifadə ehtiyacını aradan qaldıran bu yanaşma, benzil qoruyucu qrupları çıxarmaq üçün hələ də ayrıca dehidrogenləşdirmə mərhələsini tələb edir; bu halda triptofanın müəyyən qədər azalması baş verir. Coy D.H. və başqaları Int. I. Peptid Protein Res. 14, 339-343 (1979), LH-RH antaqonistlərinin, (D-Phe 2, D-Trp 3, D-Jhe 6) LH-RH sintezini, müxtəlif yan zəncirdən qorunma üsullarından istifadə edərək bildirir, bunların hamısı HF-nin mühafizədən azad edilməsini nəzərdə tutur; nəticədə yalnız serin üçün benzil yan zəncirinin qorunması, yalnız arginin üçün tosil yan zəncirinin qorunması, serin və arginin üçün yan zəncirin qorunması və serin, arginin və tirozin üçün yan zəncir mühafizəsi (2-bromobenzil oksikarbonil ilə). Argininin (Arg HCl kimi) duzdan qorunması da "yalnız serin" sintezində istifadə olunur. Hidrogen flüorid xam peptidi dəstəyindən ayırmaq və həmçinin yan zəncir qoruyucu qrupları ayırmaq üçün istifadə olunur. Yalnız peptid "tamamilə" müdafiəsiz olduqda (və argininə nisbətən yalnız duzdan qorunma) yalnız patent ixtiraçıları flüorla müalicədən qaça bilərlər. Bütün qorunan sintezlər qorunmayan yan zəncir sintezləri ilə müqayisədə zəif nəticələrə gətirib çıxarır. Coy və başqaları daha sonra LH-RH agonistinin sintezi haqqında məlumat verirlər: etilamid (D-Leu 6, des Gly-NH 2 10)-LH-RH, yalnız histidinlə müqayisədə dinitrofenil ilə yan zəncirdən qorunma, argininin duzdan qorunması, lakin HF müalicəsi olmadan. Yan zəncir dinitrofenil qoruyucu qrup, dimetilformamiddə etilamin məhlulundan istifadə edərək, peptidin dəstəyindən ayrılması zamanı çıxarılır. Yalnız histidin mühafizəsi ilə sintezdən əldə edilən məhsul tam qorunma və HF müalicəsi ilə sintezdən əldə edilən məhsulla müqayisədə cəmi 34% təşkil edir. Qorunmayan sintezlə heç bir müqayisə yoxdur. Əvvəlki texnika təklif edir ki, müxtəlif minimal müdafiə strategiyaları arasında yalnız histidinin qorunması bəzi LH-RH antaqonistləri üçün tam qorunma sintezi ilə müqayisədə məhsuldarlığın artması ilə nəticələnə bilər, lakin bu yan zəncir mühafizəsi yanaşmalarını nəzərə almaqdan heç bir müəyyən fayda əldə edilə bilməz. LH-RH agonistləri. Eyni zamanda, HF-dən qorunma addımını aradan qaldırmaq üçün ideal bir yanaşma qorunmayan sintezlə əlaqədar həyata keçirilə bilər, histidin üçün qorunma olmaması həddindən artıq rasemizasiyaya səbəb olur. Coy və digərlərinin doktrinasına uyğun olaraq, ərizəçi aşkar etdi ki, yalnız histidinlə qorunma tətbiqi həm də serin qalığının asilləşməsi səbəbindən yüksək səviyyəli bis-serin çirklənməsi ilə nəticələnir. LH-RH analoqlarının qorunma mərhələsi olmadan minimal qorunan sintezinə nail olmaq üçün əvvəlki texnika ilə müqayisədə əhəmiyyətli təkmilləşdirmə tələb olunur ki, bu da qorunmayanda təmizliyə zərərli təsir göstərən və peptid verən qruplar üçün qoruma təmin edə bilər. İxtiranın məqsədi, yalnız minimum sayda amin turşusu qalıqlarının yan zəncirlərinin qorunduğu LH-RH analoqlarının sintezi üçün bir üsul yaratmaqdır. İxtiranın başqa bir məqsədi, adi proseslərdə tez-tez rast gəlinən zəhərli tullantı axınının azaldılması, HF-nin müdafiəsinin ləğvi ehtiyacını, eləcə də zəhərli HF reagentinə ehtiyacı aradan qaldıran LH-RH analoqlarının sintezi üçün bir üsul təqdim etməkdir. İxtiranın bu aspektləri lH-RH birləşmələrinin hazırlanması xərclərinin azaldılması, həmçinin yan zəncirdən qorunmanın əlavə addımının aradan qaldırılmasının əlavə üstünlüklərini təmin edir. İxtiranın məqsədləri LH-RH analoqları ilə bağlı müvəqqəti minimal qorunma metodundan istifadə etməklə əldə edilir, burada amin turşusu qalığının yalnız hidroksil yan zənciri serin peptid zəncirinə bağlandıqdan dərhal sonra parçalanan bir qrup tərəfindən qorunur. Yan zəncirvari qoruyucu qrup α-amino qoruyucu qrupların çıxarılması üçün uyğun olan eyni şərtlər altında labil olan qrupdur. Tərkibində histidin qalığı olan LH-RH analoqları üçün imidazol yan zənciri də birləşmə dövrü ərzində labil qrupla qoruna bilər, tercihen blokdan çıxaran agent -amino qrupuna qarşı labildir, lakin isteğe bağlı olaraq aminosil və ya ammonoliz parçalana bilən qrup. Müvəqqəti serin yan zəncir mühafizəsi və histidin yan zəncir mühafizəsi, mövcud olduqda, çirklərin əmələ gəlməsini minimuma endirir və HF mühafizəsinin ləğvi mərhələsinə ehtiyac olmadan məhsulun məhsuldarlığını artırır. İxtiranın müvəqqəti minimum mühafizə üsulu ardıcıllığın qalan hissəsindən asılı olmayaraq bir neçə və ya çox qalığa malik hər hansı serin tərkibli polipeptidin bərk faza sintezi üçün uyğundur. LH-RH analoqları, eləcə də digər qeyri- və dekapeptidlər üstünlük verilən sintetik hədəflərdir. İxtira ayrı-ayrı amin turşularının ardıcıl əlavə edilməsi baxımından təsvir olunsa da, bu sahədə təcrübəli olanlar bu metodun daha kiçik polipeptidlərin bloklarının daha böyük polipeptidlər yaratmaq üçün birləşdirildiyi sintez üçün eyni dərəcədə uyğun olduğunu, məsələn, tetrapeptiddən pentapeptide çevrilir, bu şərtlə ki, serin qalıqlarının yan zənciri serin bağlanma dövrü ərzində müvəqqəti olaraq qorunsun. Keçici qorunma o deməkdir ki, serin yan zəncir sintetik dövrün nisbətən qısa müddətində qorunur. Yan zənciri qoruyan qrup və -amino və karboksil qoruyucu qrup serin birləşmə baş verdikdən sonra eyni vaxtda ayrılır. Tipik olaraq, serin yan zənciri qoruyan qrupun seçilməsi üçün həlledici meyar qrupun bağlanma şərtlərinə sabit olması, lakin α-amino qrupundan qorunma şərtlərinə labil olmasıdır. Bu ixtiranın α-amino mühafizəsindən istifadə edən bir təcəssümündə serin yan zənciri t-butil, t-butildimetilsilil, trimetilsilil, tritil, pivalil və tetrahidropiran-2-ildən seçilmiş qrupla mühafizə olunur. Histidin qalıqları olan LH-RH analoqları üçün ümumiyyətlə imidazol yan zəncirinin qorunması arzu edilir. Bu qoruma həm də keçici müxtəlif ola bilər, yəni bağlanma dövrü ərzində qeyri-labil ola bilər və ya peptid öz daşıyıcısından ayrılana qədər yerində qala bilər. Tercihen polimeri dayağından ayırmaq və eyni zamanda histidin qoruyucu qrupunu parçalamaq üçün aminoliz və ya ammonolizdən istifadə edilir. İxtiranın başqa bir təcəssümündə blokdan çıxarma agenti hidrogen xloridin C3-C6 spirtlərində və diklorometan məhlullarından seçilir. Tercihen spirtin diklorometana nisbəti 0,1-dən 10,0-a (həcm) və turşu konsentrasiyası 2-dən 9 N-ə qədərdir. Ən yaxşısı, spirt izopropanoldur. İxtisarlar və təriflər İxtiranın məqsədləri üçün "LH-RH" ifadəsi luteinləşdirici hormonun ifraz etdiyi hormona, "LH-RH analoqları" isə LH-RH-nin özünü, həmçinin strukturca bağlı olan və ya digər polipeptidləri ifadə edir. LH-RH-dən əldə edilir və LH-RH ilə oxşar bioloji aktivlik nümayiş etdirir. Müxtəlif ənənəvi amin turşularının abbreviaturaları Beynəlxalq Biokimya İttifaqının (IUPAC-IBC) Saf və Tətbiqi Kimya Beynəlxalq İttifaqının Biokimyəvi Nomenklatura Komissiyası tərəfindən tövsiyə olunur, Biokimya, 11, 1726 (1972). Burada qeyd olunan bütün peptid ardıcıllığı solda N-terminal amin turşusu və sağda C-terminal amin turşusu olmaqla ümumi konvensiyaya uyğun olaraq yazılır. Buradakı abbreviaturalar axiral amin turşusu qlisin istisna olmaqla, L-amin turşularını və axiral olan hər hansı qeyri-təbii amin turşusu və ya D- və ya D, L- təyin edilmiş amin turşuları istisna olmaqla, L-amin turşularını təmsil edir. Et etil deməkdir. Bu butili, iPr isə izopropili bildirir. İxtiranı təsvir etmək üçün faydalı olan digər abbreviaturalara təbii LH-RH peptidindəki amin turşularının aşağıdakı amin turşusu qalıqları ilə əvəz edilməsi daxildir: Amin turşusu Qısaltma qalığı 3-(2-naftil)alanil Nal (2) 3-(p-fluorofenil)alanil p-F-Phe 3 -(p-klorofenil)alanil p-Cl-Phe 3-(3-piridil)alanil Pal (3) N G ,N G" -bis(etil) homo-arginil hArg (Et) 2 N G ,N G" - bis(2, 2,2-trifluoroetil)homoarginil hArg (CH 2 CF 3) 2 N G -butil-homoarginil hArg (Bu) N E -İzopropil-lizil Lys (iPr) (benzil)histidil His (Bzl) “Əczaçılıq baxımından məqbuldur” termini duzlar” toksikoloji yan təsirləri olmadan əlaqədar birləşmənin arzu olunan bioloji aktivliyini saxlayan duzlara aiddir. Belə duzlara misal olaraq qeyri-üzvi turşularla əmələ gələn turşu əlavə duzlarını, məsələn, xlorid turşusu, hidrobrom turşusu, sulfat turşusu, fosfor turşusu, azot turşusu və s.; və üzvi turşuların yaratdığı duzlar, məsələn, sirkə turşusu, oksalat turşusu, tartar turşusu, süksin turşusu, malein turşusu, fumarin turşusu, qlükonik turşu, limon turşusu, alma turşusu, askorbin turşusu, algin turşusu, poliqlutamik turşu, naftalensulfonik turşu, naftalin disulfonik turşu, poliqalakturon turşusu və s. "N-Ac" abbreviaturası xüsusi olaraq N-asetil qoruyucu qrupa, yəni ümumi qəbul edilmiş nomenklaturaya uyğun olaraq amin azotunun terminal amin turşusu qalığına əlavə edilmiş asetil qrupuna aiddir. Tercih Edilən Təcəssümlər Bir təcəssümdə ixtira aşağıdakı düsturun amin turşusu ardıcıllığına malik olan birləşmənin bərk faza sintezi üçün təkmilləşdirilmiş minimum müdafiə metodunu təmin edir: R 1 -R 2 -R 3 -Ser-Tyr-R 4 -Leu-R 5 -Rro-R 6 (1) burada R1 (pyro)Glu və N-Ac-D-Nal (2) arasından seçilir; R 2 Onun arasından seçilir. D-p-Cl-Phe və D-p-F-Phe; R 3 Trp-dən seçilir. D-Trp. R 4 D-Nal- (2), D-hArg (Et) 2-dən seçilir. D-hArg (Bu), D-hArg (CH 2 CF 3) 2. R 5 Arg, L-hArg (Et) 2, D-hArg (Bu), D-hArg- (CH 2 CF 3) 2-dən seçilir. R 6, Cly-NH 2, D-Ala-NH 2 arasından seçilir, burada amin turşuları N-müdafiə ilə təmin edilir, bu xüsusiyyət ilə xarakterizə olunur (a) 4-cü mövqedəki serin yan zəncirinin müvəqqəti qorunması, uyğun olaraq, Rasemizasiya, yan reaksiyalar və ya yaranan peptidin polimer dəstəyindən ayrılması olmadan α-amino-qoruyucu qrupları ayırmaq üçün uyğun olan agentlər üçün qeyri-labil olan qrupdan istifadə etmək və (b) varsa, histidin yan zəncirini α-aminoblokasiya agentinə və ya aminolizə və ya ammonolizə qarşı qeyri-labil qrup. Başqa bir təcəssümdə ixtira (l) düsturunun birləşməsinin bərk faza sintezi üçün müvəqqəti minimum qoruma metodunu təmin edir, burada (a) polipeptiddəki amin turşularının α-amin qrupları qorunur, (b) serin tərəfi zəncir -amin qoruyucu qrup ilə parçalanma üçün uyğun olan agentlərə qarşı dayanıqlı qrupla qorunur; (c) histidin yan zəncirini, əgər varsa, əsas blokdan çıxaran agentlərə və ya aminolizlə parçalana bilən qrupla qoruyur. ammonoliz, (d) C-terminal amin turşusunu inert bərk dayağa bağlamaq, (e) C-dən başlayaraq ardıcıl dövrlərdə bir və ya bir neçə seçilmiş amin turşusunu uyğun bir birləşdirici agentin köməyi ilə ardıcıl olaraq əlaqələndirmək. -terminus, (f) hər dövrün sonunda qoruyucu qruplar blokadaya uğrayan agent ilə müalicə olunmaqla çıxarılır, qeyd olunan bloklama agenti həm α-amino qoruyucu qrupunu, həm də yan zənciri qoruyan qrupunu parçalaya bilən agentlərdən seçilir. rasemizasiya, yan reaksiyalar və ya böyüyən peptidin polimerdən ayrılması, (g) qeyri-və dekapeptid yaratmaq üçün bağlama və parçalanma mərhələlərini təkrarlayın, (h) polipeptidi aminoliz və ya ammonoliz yolu ilə dayaqdan ayırın və (i) meydana gələn polipeptidin təcrid edilməsi və təmizlənməsi. Başqa bir təcəssümdə ixtira l formuluna malik birləşmənin bərk fazalı sintezi üçün bir üsul təqdim edir, burada (a) müvafiq Boc ilə qorunan və tert-butillə qorunan serin ardıcıl dövrlərdə bərk faza sintezi ilə əlaqələndirilir və Boc -R6-O- ilə başlayan, inert bərk dayağa kovalent bağlanmış l formulasının amin turşusu ardıcıllığına nisbətən sağdan sola doğru, (b) hər dövrün əvvəlində Boc-u çıxarın. - qoruyucu qrup və eyni zamanda serin və ya D-serindən tert-butil qrupunu HCl/CH 2 Cl 2 HCl (aşağı alkanoil) CH 2 Cl 2-dən seçilmiş blokdan çıxaran agentlə müalicə etməklə, sözügedən bərk dəstəklə polipeptid bağı yaratmaq, (c) polipeptid ammonoliz yolu ilə dayaqdan ayrılır və (d) meydana gələn polipeptid təcrid olunur. Üstünlük verilən təcəssümdə ixtira yuxarıda göstərilən formulla malik polipeptidin istehsalı üçün yuxarıda təsvir edilmiş üsulu təmin edir, burada R1 (pyro)Glu və ya N-Ac-D-Nal (2)-i təmsil edir; R 2 Onun və ya D-p-Cl-Phe; R 3 Trp; R 4 D-Nal (2), D-hArg (Et) 2; R 5 Arg və ya L-hArg (Et) 2, R 6 isə Gly-NH 2 və ya D-Ala-NH 2-dir. İxtiranın üstünlük verilən təcəssümündə -amin (N) amin turşusu funksiyası turşuya və ya əsasa həssas qrup tərəfindən qorunur. Qoruyucu qrup peptid bağlarının əmələ gəlməsi şərtlərinə davamlıdır, baxmayaraq ki, o, böyüyən peptid zəncirinin məhv edilməsi və ya tərkibindəki şiral mərkəzlərin hər hansı birinin rasemizasiyası olmadan asanlıqla parçalanır. Uyğun qoruyucu qruplara tert-butoksikarbonil (Boc), bifenilizopropiloksikarbonil, tert-amiloksikarbonil, izoborniloksikarbonil, -dimetil, 3,5-dimetoksibenziloksikarbonil, o-nitrofenilsulfenil, 2-siyano-tertkarbonil-butoksikarbonil, c) və s . Tercihen α-amino qoruyucu qrup tert-butoksikarbonildir (Boc). Yuxarıdakı Formula (1)-dəki R 4-ün D-Ser (tert-Bu) olduğu buserelin və ya qoserelin kimi bir peptid istehsal etmək istənildikdə, Fmoc-a D-nin əlavə olunduğu və əlavə edilməsindən sonra birləşmə dövrlərində N-mühafizəsi üçün üstünlük verilir. -Sər (tBu). Fmoc həmçinin əsas reagentlərə (pH 8.5), məsələn, D-Ser (tBu)-dan tBu-nu ayırmayan piperidin üçün qeyri-labildir. D-Ser (tBu) əlavə edildikdən sonra son dövrlərdə bazaya həssas N-mühafizəsindən istifadə etmək lazımdır. 4-cü mövqedəki serin yan zəncir, məsələn, yumşaq flüor müalicəsi ilə parçalana bilən bir qrup tərəfindən qorunur. Tercih edilən yan zəncir qoruyucu qrup tert-butildimetilsilildir. Serin qalığının hidroksil yan zənciri, hazırkı ixtiranın ümumi təcəssümü üçün təsvir edildiyi kimi, serinin artan peptidlə bağlanması zamanı qorunur. Yan zəncirin qoruyucu qrupu birləşmədən sonra və növbəti amin turşusu əlavə edilməzdən əvvəl çıxarılır. Serin yan zənciri qoruyan qrup N-mühafizə qrupunu çıxarmaq üçün istifadə edilən eyni reagentlə çıxarılır. Tercih edilən serin yan zəncirinin qoruyucu qrupları t-butil, t-butildimetilsilil, trimetilsilil, tritil, pivalil və tetrahidropiran-2-ildir. Bundan əlavə, LH-RH agonistlərində adətən mövcud olan histidinin imidazol yan zənciri də qorunur. Histidin yan zəncirinin qoruyucu qrupu bağlanma dövrü ərzində də labil ola bilər, məsələn, N-qrupunun blokunu açan agentə qarşı qeyri-labildir, lakin isteğe bağlı olaraq onun parçalanması peptid dəstəyindən ayrıldıqda həyata keçirilə bilər. Histidin üçün üstünlük verilən yan zəncir qoruyucu qruplar p-toluensülfonil və 2,4-dinitrofenildir. Sintezə başlamaq üçün, adətən son məhsulda C-terminal amin turşusu olan birinci amin turşusu uyğun bərk dayağa birləşdirilir. Yuxarıdakı sintezdə uyğun bərk dayaqlar reagentlərə və mərhələli kondensasiya-bloklama reaksiyalarının reaksiya şərtlərinə təsirsiz olan və həmçinin istifadə olunan mühitlərdə həll olunmayan materiallardır. Kommersiya baxımından məqbul polimerlərə misal olaraq reaktiv qrupla dəyişdirilmiş stirol/divinilbenzol polimerləri, məsələn, xlorometilləşdirilmiş stirol-divinilbenzol sopolimeri, hidroksimetilləşdirilmiş stirol/divinilbenzol sopolimeri və s. Tercih edilən polimer Merrifilddir (1% çarpaz bağlı xlorometilləşdirilmiş stirol-divinilbenzol kopolimeri). Polimerə, məsələn, xlorometilləşdirilmiş stirol-divinilbenzol polimerinə qoşulma N-mühafizəli C-terminal amin turşusunun, xüsusən də N-Boc amin turşusunun sezium, tetrametilamonium, trietilamonium şəklində reaksiyası ilə həyata keçirilir. , 1,5-diazabisiklo(5.4.0) undek-5-en və ya etanolda, asetonitrildə, N,N-dimetilformamiddə (DMF) və s.-də, xüsusən də DMF-də sezium duzunda, yüksək temperaturda xlorometilləşdirilmiş polimerlə, məsələn, təxminən 40-60 o C, tercihen təxminən 50 ° C, təxminən 12-72 saat, tercihen təxminən 48 saat. Sonrakı qorunan amin turşularının birləşdirilməsi adətən avtomatlaşdırılmış peptid sintezatorunda yaxşı məlum üsullarla həyata keçirilir. Hər bir qorunan amin turşusu təqribən 1,5-2,5 dəfə molyar artıqlıqda daxil edilir və birləşmə diklorometan, DMF və ya onların qarışıqları kimi təsirsiz, susuz, qütblü həlledicidə, tercihen diklorometanda, təxminən otaq temperaturunda aparılır. Birləşdirici agent N,N"-disikloheksilkarbodiimid (DCC), N,N"-di-izo-propilkarbodiimid (DIC) və ya digər karbodiimiddən, ya tək başına, ya da 1-hidroksibenzotriazol (HBt), O-asilureasların iştirakı ilə seçilir. , benzotriazol --il-hidroksi-tris(pirolidinofosfonium) heksafluorofosfat (PyBop), N-hidroksisuksinimid, digər N-hidroksiimidlər və ya oksimlər. Alternativ olaraq, aktiv olanlar istifadə edilə bilər efirlər qorunan amin turşuları (məsələn, p-nitrofenil, pentafluorofenil və bu kimi) və ya simmetrik anhidridlər. Peptid polimeri Kaiser Testindən (Anal. Biochem. 34, 595 (1970)) istifadə edərək tam bağlanma üçün yoxlanılır, istisna olmaqla, prolinə bağlanma halında Xloranil Testi (Anal. Biochem. 117, 145 (1981)) və ya İsatin Testi (Anal. Chim. 118, 149 (1980). Əgər tamlıq testi(lər)i reaksiyanın tamamlanmadığını göstərirsə, birləşmə əlavə amin turşusundan istifadə etməklə təkrarlanır, lakin əlavə turşunun buraxılması nəzərə alınmır. Son birləşmə tamamlandıqda, polimer metanol və ya metanol ilə yuyulur , tərkibində diklorometan və maksimum 60 o C temperaturda qurudulur. Hər dövrün sonunda, yəni növbəti N-mühafizəli aminonun hər əlavəsindən sonra artan polipeptid zəncirinə turşu, qoruyucu qrup blokdan çıxaran agentlə müalicə olunaraq ayrılır.Serin əlavə edərkən, blokdan çıxaran agent həm N-Boc qoruyucu qrupu, həm də serin qoruyucu qrupu aradan qaldırır.Tercih edilən blokdan çıxaran agentlərə diklorometandakı hidrogen xlorid daxildir ( HCl/-CH 2 Cl 2), diklorometanda trifluoroasetik turşu (TFA/CH 2 Cl 2) və C 3 -C 6 spirtdə həll edilmiş hidrogen xlorid, tercihen izopropanol, diklorometanla qarışdırılır. Bir qayda olaraq, HCl konsentrasiyası 2 N arasında dəyişir. səhər 9-a qədər tercihen 4 n-dən. 5 n-ə qədər. CH 2 Cl 2-nin C 3 -C 6 spirtinə nisbəti 0,1-10 (həcmi); tercihen təxminən 1:1. Xüsusilə üstünlük verilən ayırıcı agent 4,5N-dir. i-PrOH-da HCl məhlulu: CH 2 Cl 2 (1:1). Kilidin açılması mərhələsi adətən 0-dan 45°C-ə qədər olan temperaturda, tercihen ətraf mühitin temperaturunda (20-27°C) baş verir. Bu sahədə təcrübəli olan şəxs yuxarıda təsvir edilənlərdən başqa agentlərdən istifadə etməklə bağlama/blokdan çıxarma protokolunun seçilməsinin, serin qalığının ixtiranın məqsədlərinə cavab verən agent tərəfindən qorunmaması şərti ilə uyğun olduğunu başa düşəcək. HCl/iPrOH/CH 2 Cl 2 texnikası hər qorunma dövrü üçün istifadə edilə bilər. Alternativ olaraq, müəyyən dövrlər üçün TPA/CH 2 Cl 2, digərləri üçün isə HCl/iPrOH/CH 2 Cl 2 istifadə edilən qarışıq üsul da məqbuldur. Digər dövrlər mütəxəssisə aydın olacaq. Bərk fazalı sintezin sonunda polipeptid polimer daşıyıcısından ayrılır. Parçalanma alanin və ya qlisinin C-terminuslu peptidlər üçün uyğun bir həlledicidə doymuş ammonyak məhlulu ilə ammonoliz yolu ilə həyata keçirilir; prolin C-terminuslu peptidlər üçün parçalanma bir alkilamin və ya fluoroalkilamino ilə aminolizdən istifadə etməklə həyata keçirilir. Parçalanma təxminən 10-50°C temperaturda, tercihen təxminən 25°C, təxminən 12-24 saat, tercihen təxminən 18 saat müddətində həyata keçirilir.Uyğun həlledicilərə metanol, etanol, izopropanol, dimetilformamid, tetrahidrofuran daxildir. , N, N-dimetiletanolamin, heksanlar və onların qarışıqları. Tercihen metanolda ammonyakın doymuş məhlulu istifadə olunur. Alternativ olaraq, peptid polimerdən baza transesterifikasiyası və ardınca aminoliz yolu ilə ayrıla bilər. Daha sonra polipeptid aşağıdakı növlərdən hər hansı və ya hamısından istifadə etməklə bir sıra xromatoqrafik mərhələlərdən istifadə etməklə təmizlənir: asetat şəklində yüngül əsaslı qatran ion mübadiləsi xromatoqrafiyası; hidrofobik udma xromatoqrafiyası və ya az rivatlaşdırılmış polistirol-divinil-benzol (məsələn, Amberlite XAD) xromatoqrafiyası; silisium gel üzərində udma xromatoqrafiyası; karboksimetilselüloz üzərində ion mübadiləsi xromatoqrafiyası; bölmə xromatoqrafiyası (məsələn, Sephadex G-25) və ya əks cərəyan paylanması; yüksək performanslı maye xromatoqrafiyası (HPLC), xüsusilə oktil və ya oktadesilsilil silisium sütununda əks fazalı HPLC. Rasemik amin turşusu 1, 2, 3 və ya 6 mövqelərdən birində və ya bir neçəsində istifadə edilərsə və fərdi izomerik məhsullar maraq doğurursa, diastereomerik qeyri-apeptid və ya dekapeptid son məhsullar rezolyusiyaya məruz qalır və D-amino ehtiva edən arzu olunan polipeptid alınır. müvafiq mövqedə olan turşu yuxarıda təsvir edilən xromatoqrafik prosedurun həyata keçirilməsi zamanı təcrid olunur və təmizlənir. İzolyasiya edilmiş və təmizlənmiş polipeptid isteğe bağlı olaraq farmasevtik cəhətdən məqbul duza çevrilir. Aşağıdakı nümunələr hazırkı ixtiranın müvəqqəti mühafizə metodunu həm LH-CRH agonisti, həm də LH-RH antaqonisti üçün qorunmayan üsulla müqayisə edir. Bu nümunələr yalnız spesifiklik məqsədləri üçün təqdim olunur və iddia edilən ixtiranın əhatə dairəsini məhdudlaşdırmaq məqsədi daşımır. İxtiranın minimum təhlükəsizlik metodundan istifadə edən 1 və 3-cü Nümunələrin hər iki məhsulu mühafizəsiz sintezdən istifadə etməklə 2 və 4-cü Nümunələrdə əldə edilən məhsullarla müqayisədə əhəmiyyətli dərəcədə daha az çirkləri ehtiva edir. Daha az çirklərə əlavə olaraq, bu ixtiranın prosesi LG-RG analoqlarının təcrid edilməsi və təmizlənməsində daha qısa müddətdə və daha az enerji sərfiyyatı ilə daha yüksək məhsul məhsuldarlığı və daha az təhlükəli reagentlərdən istifadənin əlavə üstünlüklərinə malikdir. Əlavə fayda, əhəmiyyətli dərəcədə daha az zəhərli tullantı axınının daha az miqdarda istehsalıdır. Hazırlanması A. Boc-Gly-O-Polymerin hazırlanması. 4,9 q N-Boc-glisin 50 ml metanol və 50 ml distillə edilmiş su qarışığında həll edilir. Məhlulun pH-ı sulu sezium bikarbonat ilə 7,5-ə düzəldilir. Sonra həlledici vakuumda çıxarılır. Yüksək vakuum altında 18 saat qurudulduqdan sonra qalıq 150 ml quru DMF-də həll edilir. 25 q 1% xlorometilləşdirilmiş polistirol/divinilbenzol (Merrifild) polimeri əlavə edin (25 mmol xloridə uyğundur). Qarışıq 24 saat ərzində 50°C-də çalxalanır, süzülür və polimer ardıcıl olaraq DMF, su və etanol ilə yuyulur. 28,34 q Boc-Gly-O-Polymer əldə etmək üçün polimer 3 gün ərzində vakuum altında qurudulur. Hazırlanması B. Boc-Ala-O-Polymerin hazırlanması. Hazırlıq A proseduruna əsasən, N-Boc-D-Ala-O-Polimerini istehsal etmək üçün 1% Merrifield polimerinə N-Boc-D-alanin əlavə edilir. Nümunə 1. Minimal serin mühafizəsindən istifadə edərək nafarelinin sintezi. Bu nümunədə nafarelin aşağıdakı yan zəncirdən qorunma üsulu ilə hazırlanır: arginin üzərində duzdan qorunma (xlorid kimi), histidin üzərində tosil qoruması və serin üzərində tert-butildən qorunma. N -Boc-amin turşuları Bachemdən (Thorance, CA) (Leu, Tyr, His (Tos), Arg, Trp və Gly) əldə edilmişdir. Star Biochemical (Torrance, CA) (Pro və Ser (tBu), Swinte Tech (Albany, OR), (D-Nal (2). i-PrOH/CH 2 Cl 2-də 4,0-4,5 N HCl məhlulları (1/) 1) HCl-nin soyuq i-PrOH-a köpürtülməsi ilə hazırlanır Məhlul doyduqdan sonra (titrləmə ilə müəyyən edilir: təxminən 9 N) otaq temperaturunda 3 gündən çox olmayaraq saxlanılır və bərabər həcmdə CH 2 Cl ilə seyreltilir. İstifadədən əvvəl 2. 1.0 A preparatından olan mmol N-Boc-Gly-O-polimer reagentlərin əlavə edilməsi və artan təzyiq yaratmaq, təzyiqi azaltmaq üçün köməkçi borular və kolbalarla təchiz olunmuş 5,0 L tutumlu Veka 296 avtomatlaşdırılmış bərk fazalı peptid sintezator reaktoruna yerləşdirilir. və azotun inert atmosferinin saxlanması Aşağıdakı amin turşuları N-Boc-Gly-O-polimerə DIC və ya HBt dəstəkli DIC birləşməsi ilə 3 saat ərzində əlavə edilir: N-Boc-Pro (2.0 ekv), N-Boc- Arg.HCl (2.0 ekv.); N-Boc-Leu, H 2 O (2.0 ekv.); N-Boc-D-Nal (2) (1-5 ekv.)/HBt; N-Boc-Tyr ( 1,5 ekv.)/HBt;N-Boc-Ser (tBu) (2,0 ekv.)/HBt;N-Bic-Trp (1,75 ekv.)/-HBt; N-Boc-His (Tos) (1,75 ekv.)/HBt; (pyro)Glu (2,5 ekv.)/-HBt. Hər əlavədən sonra N-mühafizə qrupunu çıxarmaq üçün aşağıdakı prosedurlardan istifadə olunur. Proqram A: polimer əvvəlcə CH 2 Cl 2 1 x 1 dəq, TFA CH 2 Cl 2 (40/60) 1 x 1 dəq, TFA CH 2 Cl 2 (40/60) 1 x 30 dəq, CH 2 ilə yuyulur. Cl 2 5 x 1 dəq, Et 3 N CH 2 Cl 2 (5/95) 3 x 1 dəq, CH 2 Cl 2 4 x 1 dəq. Proqram B: polimer əvvəlcə CH 2 Cl 2 1 x 1 dəq, 4,0-4,5 N HCl ilə CH 2 CL 2 /i-PrOH (1/1) 1 x 1 dəq, 4,0-4,5 n ilə yuyulur. HCl CH 2 Cl 2 /i-PrOH (1/1) 1 x 30 dəq, CH 2 Cl 2 3 x 1 dəq, DMF 1 x 1 dəq, Et 3 N CH 2 Cl 2 (5/95) 3 x 1 dəq, DMF 1 x 1 dəq, CH 2 Cl 2 4 x 1 dəq. Proqram A Gly, Pro, Arg, Leu, D-Nal (2) və Tyr-də N-qoruyucu qrupları aradan qaldırmaq üçün istifadə olunur. B proqramı Ser, Trp və His-də N-qoruyucu qrupları parçalamaq, həmçinin serinin yan zəncirini qoruyan qrupları parçalamaq üçün istifadə olunur. A və ya B Protokoluna uyğun olaraq hər bir qorunma və yuyulma addımı həyata keçirildikdən sonra polipeptid zəncirinə ardıcıl olaraq növbəti amin turşusu əlavə edilir və polimer CH 2 Cl 2 3 x 1 dəq, MeOH 4 x 1 dəq ilə yuyulur. , DMF 2 x 1 dəq və CH 2 Cl 2 4 x 1 dəq. Ardıcıllığı qurduqdan sonra peptid 18 saat ərzində təxminən 25 o C temperaturda metanolda ammonyakın doymuş məhlulu ilə müalicə olunaraq polimerdən ayrılır.Xam peptid 2M sirkə turşusunda həll edilir və asetat duzuna çevrilir, AG3-X4A qatranının (Bio-Rad) sütunundan keçir, bundan sonra asetat minimum miqdarda metanolda həll edilir və peptidi çökdürmək üçün aseton əlavə edilir. Əks fazalı HPLC (Partisil ODS-3, 40 µm, 0,5% sirkə turşusu ilə asetonitril) qütblü və qütb olmayan çirkləri təmizləmək üçün istifadə olunur. Ən azı 97% naferelin asetat olan fraksiyalar birləşdirildi və su ilə seyreltildi, sonra əks fazalı HPLC sütununa yükləndi və suda 1% sirkə turşusu ilə yuyuldu. Qalıq çökdürülür, süzülür, yuyulur və vakuum altında qurudulur. Amin turşusu analizi Beckman 119CL amin turşusu analizatorunda aparılır. Amin turşusu analizi üçün nümunələr 4 N ilə hidroliz edilir. CH 3 SO 3 H (0,2% -3-(2-aminometilindol)HCl) məhlulu 20 saat ərzində 110 o C temperaturda. Analitik HPLC Oltech-dən ODS-11 sütunundan istifadə edərək Spectra Physics 8800 xromatoqrafında aparılır. , 5 μm , 4,6 x 250 mm, 10 μl inyeksiya, axın sürəti 1,5 ml/dəq, 27,5% CH 3 CN, 72,5% 0,16 M KR 2 PO 4, pH 5,1, temperatur 40 o C HPLC analizi xam peptidlərin HPLC analizini göstərir. nafarelin üçün 18 dəqiqədə əsas zirvə və 14 dəqiqədə 1% çirkləri yoxdur. Nümunə 2. Serin mühafizəsi olmadan nafarelinin sintezi. N -Boc-Ser (tBu) əvəzinə N -Boc-Ser istifadə edilməsi istisna olmaqla, 1-ci Nümunənin proseduru təkrarlanır. HPLC analizi, nafarelin üçün 18 dəqiqə saxlama müddəti ilə əsas zirvəni, həmçinin 14 dəqiqə saxlama müddətində (RT) 8,1 ilə 11,5% çirklənməni göstərir. Bundan əlavə, bu "müdafiəsiz" sintezdən əldə edilən məhsul, hidrogen flüorla müalicəsindən istifadə edərək tam qorunan sintezdən əldə edilən məhsula təxminən bərabərdir; sonuncu halda məhsul səmərəsi Nümunə 1-in müvəqqəti mühafizəsi ilə sintez nəticəsində əldə ediləndən xeyli aşağıdır. Nümunə 3. Serinin müvəqqəti mühafizəsindən istifadə etməklə LH-RH antaqonistlərinin sintezi. Bu nümunədə LH-RH antaqonistləri, N-Ac-D-Nal (2) D-pCl-Phe-Pal (3) Ser-Tyr-D-hArg (Et 2) Leu-hArg (Et 2) Prp- D-Ala NH 2 aşağıdakı yan zəncirvari mühafizə protokolundan istifadə etməklə hazırlanır: L- və D-hArg (Et 2) (xlorid kimi) və serinin tert-butil mühafizəsi. N -Boc-amin turşuları Bachem (Torrance, Calif.) D-Ala, Arg və Leu-dan əldə edilmişdir); Star Biochemicals (Torrance, CA), (Pro); Sinte Tech (Albany, Orgen) (D-Nal (2)), Incel (Milwaukee, WI) (D-Pal (3)) və UCB Bioproducts (Belçika) (p-Cl-Phe). Amin turşuları B preparatının Na-Boc-D-Ala polimerinə aşağıdakı ardıcıllıqla əlavə edildi: N-Boc-Pro (2.3 ekv.); Na -Boc-hAtg (Et) 2 . HCl (1 ekv.)/HBt; Na-Boc-Leu, H 2 O (2,3 ekv.); Na-Boc-D-hArg (Et) 2 . HCl (1,6 ekv)/-HBt; Na-Boc-Tyr (2,1 ekv.)/HBt; Na-Boc-Ser (tBu) (2,0 ekv); Na-Boc-D-Pal (3) (1,8 ekv.)/HBt; Na-Boc-D-p-Cl-Phe (2.0 ekv.); Na-Boc-D-Nal (2) (2.1 ekv)/HBt; sirkə anhidridi. Asetilasiya Ala, Pro və Leu-dan sonra aparılır. HBt artıqlığı (2 ekv.) əsas amin turşularını hArg (Ey) 2 və Pal (3) birləşdirmək üçün istifadə olunur. Amin turşuları DIC və ya HBt vasitəçiliyi ilə DIC birləşməsi ilə 3 saat ərzində birləşdirilir və polimer ardıcıl olaraq CH 2 Cl 2 3 x 1 dəq, MeOH 4 x 1 dəq, DMF 2 x 1 dəq və CH 2 Cl 2 4 x 1 ilə yuyulur. min. Hər amin turşusu əlavə edildikdən sonra N-qoruyucu qrupun parçalanması üçün aşağıdakı protokol istifadə olunur. Proqram A: polimer əvvəlcə CH 2 Cl 2 1 x 1 dəq, TFA CH 2 Cl 2 (40/60) 1 x 1 dəq, TFA CH 2 Cl 2 (40/60) 1 x 30 dəq, CH 2 ilə yuyulur. Cl 2 5 x 1 dəq, Et 3 N CH 2 Cl 2 (5/95) 3 x 1 dəq, CH 2 Cl 2 4 x 1 dəq. Proqram B: polimer əvvəlcə CH 2 Cl 2 1 x 1 dəq, 4,0-4,5 N ilə yuyulur. HCl CH 2 Cl 2 /-iPrOH (1/1) 1 x 1 dəq, 4,0-4,5 N. HCl CH 2 Cl 2 /i-PrOH (1/1) 1 x 30 dəq, CH 2 Cl 2 3 x 1 dəq, DMF 1 x 1 dəq, Et 3 N CH 2 Cl 2 (5/95) 3 x 1 dəq, DMF 1 x 1 dəq, CH 2 Cl 2 4 x 1 dəq. Proqram A Ala üzərində qoruyucu qrupları aradan qaldırmaq üçün istifadə olunur. Pro, D-hArg (Et) 2 , Leu və D-Nal (2), Proqram B D-hArg (Et) 2 , Tyr, Ser, D-Pal (3) və p- üzərindəki qoruyucu qrupları silmək üçün istifadə olunur. Cl- Ph. Hər qoruma və yuyulmadan sonra A və ya B protokoluna uyğun olaraq növbəti amin turşusu ardıcıllıqla əlavə edilir və polimer CH 2 Cl 2 3 x 1 dəq, MeOH 4 x 1 dəq, DMF 2 x 1 dəq, CH 2 ilə yuyulur. Cl 2 4 x 1 dəq. Təxminən 25°C temperaturda təxminən 18 saat ərzində metanolda doymuş ammonyakla müalicə olunmaqla peptid polimer dayaqdan ayrılır. Xam peptid əvvəlcə 2M sirkə turşusunda həll edilir və asetat duzuna çevrilir. AG3-X4A qatranının sütunu (Bio-Rad). Asetat silisium gel sütununun xromatoqrafiyasına məruz qalır (həlledici kimi CH 2 Cl 2 /i-PrOH/MeOH/H 2 O/HOAc); Asetat fraksiyaları suda həll edilir və əks faza sütununa yüklənir (Vydec c-18, 15-20 µm) və asetonitril/TEAP (pH 3.0) istifadə edərək təmizlənir. İstədiyiniz saflığın fraksiyaları birləşdirilir və su ilə seyreltilir, sonra əks fazalı HPLC sütununa yüklənir, sonra suda 1% sirkə turşusu ilə yuyulur. Peptid MeOH/CH 3 CN/HOAc/H 2 O (44/50/1/5) qarışığı ilə desorbsiya edilir. Qalıq metanolda və ya sirkə turşusunda həll edilir və efirin iştirakı ilə çökdürülür, süzülür, efirlə yuyulur və vakuoda qurudulur. Amin turşusu analizi Beckman 119CL amin turşusu analizatorunda aparılır. Amin turşusu analizi üçün nümunələr 6 N ilə hidroliz edilir. HCl məhlulu 110 o C temperaturda 20 saat Analitik HPLC Spectra Physics 8800 xromatoqrafında Spherisord C-8 (Oltech) istifadə edərək həyata keçirilir, 5 µm, 4,6 x 250 mm, 10 µl inyeksiya, axın sürəti 1,5 ml/ min, 30% CP 3 CN. 70% NH 4 H 2 PO 4 0,04 M, dimetiloktilamin 4,3 x 10 -3, temperatur 40 o C. Antaqonistin sintezi 18 dəqiqə saxlama müddətində əsas zirvənin olması ilə təsdiqlənir; 16 dəqiqə saxlama müddətində 1%-də başqa zirvələr aşkar edilməmişdir. Nümunə 4. Müvəqqəti serin mühafizəsi olmayan LH-RH antaqonistinin sintezi
N-Boc-Ser (tBu) əvəzinə N-Boc-Ser istifadə edərək 3-cü misal təkrarlanır. HPLC təhlili antaqonistə nisbətən 18 dəqiqəlik saxlama müddətində əsas pikin mövcudluğunu və 16 dəqiqəlik saxlama müddətinə nisbətən 6,5% konsentrasiyada çirkin mövcudluğunu göstərir. Aşağıdakı iddialar ərizəçinin öz ixtirası hesab etdiyi texniki həllin predmetini açıqlayır və iddia edir. Aşağıdakı iddialar bərk fazalı peptid sintezi ilə bağlı bu sahədə təcrübəli olanlar tərəfindən tanınan ekvivalent məhlulların tam spektrini əhatə etmək üçün nəzərdə tutulub.

"Bioloq. jurnal Ermənistan, 1 (65), 2013 DONUZ ATRIUMUNDAN İZOLASYON EDİLMİŞ KARDİOAKTİV PEPTİDİN SOLID-FAZA SINTEZI G.S. ÇAYLYAN adına Biokimya İnstitutu. Bunyatyan NAS RA...”

Eksperimental və nəzəri məqalələr

Eksperimental və nəzəri məqalələr

bioloq. jurnal Ermənistan, 1 (65), 2013

KARDİOAKTİV PEPTİDİN MƏRK FAZA SİNTEZİ,

DONUZ ATRİYASINDAN TƏCİL OLUNMUŞDUR

G.S. CHAILIAN

adına Biokimya İnstitutu. Bunyatyan NAS RA

[email protected].

Araşdırmaları davam etdirmək üçün akademik. Qaloyan, biz donuz ürəyinin qulaqcıqlarından və aurikulyar hissələrindən yeni təcrid olunmuş peptid birləşmələrinin bioloji oriyentasiyasını təcrid etmək, təmizləmək və müəyyən etmək üçün bir sıra təcrübələr apardıq. Biotestləri keçirmək üçün sınaq nümunələrinin hazırlıq miqdarını əldə etmək lazım idi. Bunun üçün peptidlərin sonrakı modifikasiyası ilə bərk fazalı sintez metodundan istifadə etdik. Sintez edilmiş dərmanların saflığı və eyniliyi yüksək performanslı maye xromatoqrafiyası və kütləvi spektral analizlə yoxlanılıb.

Bərk faza sintezi – fmoc-amin turşuları – HPLC – fenilizotiyosiyanat – kütləvi spektral analiz:

fmoc- – – Qaloyan tərəfindən müəyyən edilmiş sonrakı tədqiqatlar üçün donuzların qulaqcıqlarından təcrid olunmuş peptidlərin təcrid olunması, təmizlənməsi və bioloji istiqamətlərinin təyini üzrə bir sıra təcrübələr aparılmışdır. Biotestləri yerinə yetirmək üçün nümunələrin hazırlıq miqdarı tələb olunurdu. Bərk fazalı peptid sintezinin dəyişdirilmiş üsulundan istifadə edilmişdir. Sintez edilmiş peptidin saflığı və eyniliyi HPLC və kütləvi spektral analizlə müəyyən edilmişdir.

Bərk faza sintezi – yüksək effektiv maye xromatoqrafiya – kütləvi spektrometriya – fmoc-aminoturşular – kardiopeptidlər – atria Uzun illər Ermənistan Respublikası Milli Elmlər Akademiyasının Biokimya İnstitutunda neyrohormonların biokimyası şöbəsində, akad. Qaloyan və onun həmkarları hipotalamik neyrohormonların orqanizmdə baş verən müxtəlif proseslərə tənzimləmə yollarını və təsir mexanizmlərini öyrənmişlər.

Hipotalamus - hipofiz vəzi - adrenal bezlər kimi bir sistemin bir-birinə bağlı, bir-birindən asılı, ayrılmaz işləməsi ideyasının təsdiqi endokrinologiyada dönüş nöqtəsi oldu. Bu konsepsiyanın doldurulması Qaloyanın hipotalamusun - hipofiz vəzinin qarşılıqlı əlaqəsi ilə bağlı irəli sürdüyü triadanın donuz qulaqcığından təcrid olunmuş KARDİOAKTİV PEPTİDİN BİR FAZA SİNTEZİ

– ürək, böyük elmi nailiyyətdir. Sonradan yeni bir hədəf toxuma olan ürək kəşf edildi, bu orqanın spesifik peptidlərin fəaliyyətinə nəzarət etmək qabiliyyəti, həmçinin bir mexanizmin mövcudluğu nümayiş olundu. rəy bu peptidlər vasitəsilə hipotalamus və ürək arasında.

Müxtəlif heyvanların hipotalamusunda kardioaktiv birləşmələrin - K, C, G neyrohormonlarının və bir sıra başqalarının kəşfi təkcə bu neyrohormonların molekulyar təsir mexanizmlərinin öyrənilməsi ilə bağlı deyil, eyni zamanda oxşar birləşmələrin axtarışında da işin başlanğıcı olmuşdur. ürəkdə. Kardioaktiv prinsiplərin biokimyəvi və fiziki-kimyəvi xassələrinin hərtərəfli öyrənilməsi üçün əsas ürək əzələsində 2 kardioaktiv birləşmənin olması haqqında məlumatlar idi. PDE cAMP, cAMP-dən asılı zülal kinaz və s.-nin inhibə edilməsi yolu ilə qlikolitik proseslərin və siklik nukleotidlərin səviyyəsinin tənzimlənməsində “C” neyrohormonunun iştirakı müəyyən edilmişdir. Bu birləşmənin aşağı molekulyar çəki olduğu və qlikopeptid kimi təsnif edildiyi göstərilmişdir.

Analitik xromatoqrafiya və peptid sintezi laboratoriyasında biz donuz ürəyinin qulaqcıqlarından və aurikulyar zonalarından peptid birləşmələrinin təcrid edilməsi və təmizlənməsi üzrə iş apardıq. Peptid fraksiyalarını preparativ HPLC ilə ayırarkən, 20 peptid təbiətli birləşməni homojen vəziyyətə qədər təcrid etdik və təmizlədik. Bioloji istiqaməti müəyyən etmək üçün bütün dərmanlar siçovullarda EKQ komponentlərində dəyişikliklərə görə sınaqdan keçirilmişdir. Eksperimental nəticələr göstərdi ki, 7 birləşmə müəyyən EKQ komponentlərinə müxtəlif təsir göstərir.

7 nömrəli peptid R komponentinin amplitudasının, QRS kompleksinin müddəti, S amplitudasının və digər parametrlərin dəyişməsində ən böyük aktivlik göstərmişdir.

Təhsil almaq üçün bioloji mexanizmlər Bu dərmanın təsirini müəyyən etmək üçün çox miqdarda test nümunəsinə ehtiyac yarandı. Bioloji məhsulların təcrid edilməsi və təmizlənməsi prosesinin son dərəcə səmərəsiz, əmək tutumlu, vaxt aparan və yaxşı reproduktivliyi təmin edə bilmədiyi üçün bu preparatın kimyəvi sintezi son dərəcə aktual olmuşdur. Peptidlərin kimyəvi sintezi sahəsində dünya ədəbiyyatını təhlil edərək belə nəticəyə gəldik ki, bizim üçün ən optimal üsul fmoc ilə qorunan amin turşularından istifadə etməklə bərk fazalı sintez üsuludur. 1984-cü ildə kəşf edilən Bərk fazalı peptid sintezi adi sintezdən səmərəlilik, eləcə də rahat emal və təmizlənmə baxımından bir çox üstünlüklərə malikdir.

Bir neçə müxtəlif üsullardan istifadə edərək: bu preparatın hidrolizi, amin turşularının fenil izotiosiyanatla modifikasiyası, 7 nömrəli peptidin amin turşusu tərkibini əldə etdik. Kütləvi spektral və NMR analizlərindən və Edmond deqradasiyasından əldə edilən məlumatlardan istifadə edərək, biz təkcə amin turşusu tərkibini deyil, həm də 7 nömrəli peptidin amin turşusu ardıcıllığını əldə edə bildik.

Phe – Val – Pro – Ala – Met – Gly – Ile – Arg – Pro Effektiv bərk fazalı sintez prosesi əsasən onun həyata keçirilməsi üçün müxtəlif şərtlərin düzgün seçilməsindən asılıdır, məsələn, qatran, həlledici və sintez kinetikası seçimi. Bu dəyişənlər qatranın şişkinlik dərəcəsinə və onun amin turşuları ilə əlaqəsinə, bağlanma yerlərinin sayına təsir göstərir ki, bu da son nəticədə bütövlükdə peptidin sintezinə təsir göstərir. Biz bərk fazalı sintez prosesini tədqiq etdiyimiz peptidlərə onların amin turşusu ardıcıllığının xüsusiyyətlərini nəzərə alaraq uyğunlaşdırdıq.

G.S. CHAILIAN Materiallar və üsullar. Bütün istifadə olunan reagentlər, həlledicilər, qatranlar Advanced Chem Techcompany-dəndir. Biz sintez zamanı amin turşularının N-terminallarını qorumaq üçün fmoc qruplarından və sintez boyu həlledici kimi dimetilformamiddən (DMF) istifadə etdik. Dəstək kimi turşuya davamlı 2-xlorotritil qatranından istifadə etdik. Fmoc qruplarının mühafizəsinin ləğvi DMF-də piperidinin məhlulundan istifadə etməklə həyata keçirilmişdir.

Sintez prosesində çox vacib olan ilk amin turşusunun qatran üzərinə yerləşdirilməsidir. İki qram 2Cl-Trt qatranı 10 ml şprisə töküldü. DMF bir şprisə çəkildi və qatranın 15 dəqiqə şişməsinə icazə verildi. Sonra DMF yuyuldu. Sonra şprisə 1RESIN/1.2FMOC-PRO/4DIPEA nisbətində birinci amin turşusunun (fmoc-Pro) və reaksiya aktivatorunun (DIPEA) məhlulu çəkildi. İlk amin turşusunun əlavə edilməsi reaksiyası 3 saat çəkdi.Sintez üçün çox vacib şərt, ilk amin turşusu əlavə edildikdən sonra sərbəst bağlayıcıların olmamasıdır, buna görə də qatran, ilk amin turşusu ilə bağlandıqdan sonra, bir qarışıq ilə işlənmişdir. metilen, DIPEA (diizoproyletilamin) və DMF 80DMF/15MEOH/5DIPEA nisbətində qalan sərbəst ucları bloklamaq üçün. Bundan sonra, DMF qatranı 5 dəqiqə ərzində 5 dəfə yuyulur. Sonra amin turşuları DMF-də 30% pipedinin məhlulu ilə 8 dəfə 5 dəqiqə ərzində bloklandı. Bundan sonra, qatran DMF ilə 5 dəfə 5 dəqiqə yuyulur. Bu dövr peptid sintezi boyu təkrarlandı. Amin turşusunun əlavə edilməsi və bloklanmasının hər bir addımından sonra reaksiyanın gedişi Kayzer testi ilə izlənilirdi ki, bu da ninhidrinin səciyyəvi tünd mavi rəng yaratmaq üçün sərbəst amin qrupu ilə reaksiyasıdır. Bu test sayəsində amin turşularının bağlanması və bloklanması reaksiyalarının addım-addım monitorinqi mümkün oldu.

7 saylı sintez edilmiş peptidin təmizlənməsi və nəzarəti Waters (ABŞ) şirkətinin 2 komponentli preparativ HPLC sistemində aparılmışdır. Nümunəni yeritmək üçün 500 μL dövrə həcmi olan Rheodyne injektorundan istifadə edilmişdir. Aşkarlama 190-360 nm diapazonunda aparılmışdır. Əks fazalı HPLC üçün Symmetry Si-100 C18 sütunundan (4.6x250 mm) istifadə etdik. Axın sürəti 50 ml/dəq idi. Bir gradient eluent sistemi H2O/ACN/TFA (98/2/0.1)/(0.100.0.1) istifadə edilmişdir. Analiz vaxtı 15 dəq. Rexromatoqrafiya Knauer HPLC analitik sistemində aparılmışdır. XbridgeC18 sütunu (2.6x150 mm) istifadə edilmişdir. Aşkarlama 214 nm-də aparıldı.

Əldə edilən məlumatları təsdiqləmək üçün sintez edilmiş dərman CSU "Analitycal spektrometriya" da kütləvi spektral analizə məruz qaldı.

Nəticələr və müzakirə. Xromatoqramdan əldə edilən məlumatlar deməyə əsas verir ki, sintez edilən 7 saylı peptidin təmizləndikdən sonra təmizliyi 99,6%-dən artıqdır (şək. 1).

–  –  –

Biz X-bridgeC18 sütununda onun sintez edilmiş analoqu ilə eyni şəraitdə 7 nömrəli yerli peptidin müqayisəli xromatoqrafik analizini apardıq. Müqayisə nəticələri təqdim olunur (şək. 2).

DONUZ ATRİUMUNDAN İZOLASYON EDİLMİŞ KARDİOAKTİV PEPTİDİN MƏRK FAZA SİNTEZİ

–  –  –

düyü. 4. Sintezləşdirilmiş (A) və yerli (B) preparatların spektroqramları.

G.S. CHAILIAN Xromatoqramların müqayisəsindən göründüyü kimi, sintez edilmiş analoq və 7 nömrəli yerli peptid kütlə və buraxılma müddətinə görə eynidir, bu da onların strukturlarının eyniliyini və amin turşusu ardıcıllığını göstərir. Beləliklə, bərk fazalı peptid sintezi üsulundan istifadə etməklə və tədqiq olunan peptidin struktur xüsusiyyətlərini nəzərə alaraq, 9 aminturşudan ibarət homojen və yerli peptidlə eynilik əldə edə bildik. Gələcəkdə kifayət qədər miqdarda dərmana malik olmaqla, biz bu peptidin təkcə ürək fəaliyyətini tənzimləmə yollarını deyil, həm də digər orqan və sistemlərə təsir mexanizmlərini müəyyən etmək üçün bir sıra biotestlər keçirməyi planlaşdırırıq.

ƏDƏBİYYAT

Popova T.V., Srapionyan R.M., Qaloyan A.A. Bir öküzün ürəyində yeni 1-in aşkarlanması və müəyyən edilməsi.

kardioaktiv zülallar. Sual bal. Kimya, 37, 2, səh. 56-58, 1991.

Srapionyan R.M., Sahakyan S.A., Sahakyan F.M., Qaloyan A.A. İzolyasiya və xarakteristikası 2.

"C" neyrohormonunun daşıyıcı zülalının kardioaktiv triptik fraqmenti. Neyrokimya, 2, 3, s. 263-271, 1983.

Srapionyan, R.M. Misiryan, S.S. Aşağı molekulyar ağırlıqlı koronar aktiv birləşmələrin ayrılması 3.

gel filtrasiyası və poliakrilamid gel elektroforez üsullarının birləşməsindən istifadə edərək ürək əzələsi. bioloq. jurnal Ermənistan, 27, 10, 102-104, 1974.

4. Srapionyan, R.M. Popova, T.V. Qaloyan, A.A. Müxtəlif heyvanların ürəyində kardioaktiv protein komplekslərinin paylanması. bioloq. jurnal Ermənistan, 40, 7, 588-590, 1987.

5. Qaloyan A. Hipotalamo-neyrohipofiz sisteminin neyrosekresiyası və hormonlarının tənzimlənməsi, SSRİ, 1963.

6. Qaloyan A.A. Yeni Kardioaktiv Hormonların və Funksional Sistemin İmmunomodulyatorlarının Biokimyası Neyrosekretor Hipotalamus, Endokrin Ürək. Elm Nəşr. səh. 240, 1997.

7. Qaloyan A.A., Besedovski H. Neyrokimya və molekulyar neyrobiologiya üzrə kitabça, 3-cü nəşr, Springer Publishers, 500 s., 2008.

8. Galoyan A.A., Brain Neurosecretorycytokins: Immune Response and Neyronal Survival, VIII, 188 p., 2004.

9. Qaloyan A.A., Srapionyan R.M. Hipotalamusdan təcrid olunmuş koronodilator zülalların təmizlənməsi. Dokl. Akad. NaukArm.SSR, 42, 4, səh. 210-213, 1966.

10. Mart J., Smith M. Martın qabaqcıl üzvi kimyası. John Wiley & Sons, Inc., Hoboken, New Jersey, səh. 133, 2007.

–  –  –

Oxşar əsərlər:

“CƏMİYYƏTLƏR NƏŞRİYATI “SCIENCE” Moskva 1979 UDC 581.55:56.017 Plotnikov V.V. Bitki birliklərinin strukturunun təkamülü. M.: Elm, səh. 1979, 276 Müasir metal haqqında...”

adına Muzey Fondunun Xəbərləri. A.A.Brauner №2 I cild 2004-cü il Muzey Fondunun Xəbərləri. "

Üzvi kimyada praktikada istənilən halda hədəf məhsulların kəmiyyət məhsuldarlığını təmin edən tək bir reaksiya yoxdur. Yalnız istisna, yəqin ki, CO 2 və H 2 O yüksək temperaturda oksigen üzvi maddələrin tam yanma. Buna görə də, hədəf məhsulun təmizlənməsi mürəkkəb və vaxt aparan bir işdir. Məsələn, peptid sintezi məhsullarının 100% təmizlənməsi həll edilməyən problemdir. Həqiqətən, peptidin ilk tam sintezi, cəmi 8 amin turşusu qalıqları olan oksitosin hormonu (1953) onun müəllifi V. du Vigneault-a 1955-ci ildə Nobel mükafatı gətirən görkəmli nailiyyət hesab edildi. iyirmi ildən sonra oxşar mürəkkəbliyə malik polipeptidlərin sintezi adi hala çevrildi, belə ki, bu gün 100 və ya daha çox amin turşusu qalıqlarından ibarət polipeptidlərin sintezi artıq keçilməz çətin bir iş hesab edilmir. Polipeptid sintezi sahəsində belə dramatik dəyişikliklərə nə səbəb oldu?

Məsələ burasındadır ki, 60-cı illərin əvvəllərində peptid sintezində yaranan izolyasiya və təmizlənmə problemlərini həll etmək üçün yeni yanaşma təklif edilmişdir. Daha sonra bu yanaşmanın kəşfinin müəllifi R.B. Merrifild özünün Nobel mühazirəsində bunun necə baş verdiyini təsvir etdi: “Bir gün məndə peptidlərin daha səmərəli sintezi məqsədinə necə nail olmaq barədə təsəvvür yarandı. Plan peptid zəncirini mərhələlərlə yığmaq idi, zəncirin bir ucu sintez zamanı möhkəm dayağa bağlandı.” Nəticədə, aralıq məhsulların və hədəf peptid törəmələrinin izolyasiyası və təmizlənməsi, sadəcə olaraq, məhlulda qalan bütün artıq reagentləri və əlavə məhsulları çıxarmaq üçün bərk polimerin süzülməsi və hərtərəfli yuyulması məsələsi idi. Belə bir mexaniki əməliyyat kəmiyyətcə həyata keçirilə bilər, asanlıqla standartlaşdırılır və hətta avtomatlaşdırıla bilər. Bu proseduru daha ətraflı nəzərdən keçirək.

Merrifild metodunda polimer daşıyıcısı benzol nüvələrində xlorometil qrupları olan dənəvər çarpaz bağlı polistiroldur. Bu qruplar polimeri benzilxloridin funksional analoquna çevirir və ona karboksilat anionları ilə reaksiya verərkən asanlıqla ester bağları yaratmaq qabiliyyətini verir. Belə bir qatranın N ilə qorunan amin turşuları ilə kondensasiyası müvafiq benzil efirlərinin əmələ gəlməsinə səbəb olur. N-müdafiəsinin aradan qaldırılması polimerlə kovalent şəkildə bağlanmış birinci amin turşusunun C-mühafizəli törəməsini yaradır. Sərbəst buraxılan amin qrupunun ikinci amin turşusunun N-qorulmuş törəməsi ilə aminoksilasiyası və ardınca N-mühafizəsinin çıxarılması polimerlə də bağlı oxşar dipeptid törəməsi ilə nəticələnir:

Belə iki mərhələli dövr (deprotection-aminoacylation), prinsipcə, müəyyən uzunluqda polipeptid zəncirinin qurulması üçün tələb olunan qədər təkrarlana bilər.

Təkcə bərk dəstəyin istifadəsi n-üzv peptidi onun (n-1)-üzv prekursorundan ayırmaq problemini sadələşdirə bilməz, çünki hər ikisi polimerə bağlıdır. Bununla belə, bu yanaşma (n-1)-üzvlü prekursorun n-üzvlü peptidə praktiki olaraq 100% çevrilməsinə nail olmaq üçün tələb olunan istənilən reagentin böyük həddən artıq təhlükəsiz istifadəsinə imkan verir, çünki hər mərhələdə daşıyıcıya bağlanan hədəf məhsullar artıq reagentlərdən asanlıqla və kəmiyyətcə azad olunsun (bu, homojen sistemlərdə işləyərkən çox problem yarada bilər).

Dərhal aydın oldu ki, hər reaksiyadan sonra sadə filtrasiya və yuyulma yolu ilə məhsulun təmizlənməsinin mümkünlüyü və bütün reaksiyaların bir reaksiya qabında aparıla bilməsi prosesin mexanikləşdirilməsi və avtomatlaşdırılması üçün ideal ilkin şərtlər təşkil edir. Həqiqətən də, amin turşusu qalıqlarının müəyyən ardıcıllığı ilə polipeptidlərin proqramlaşdırıla bilən sintezinə imkan verən avtomatik prosedur və avadanlığın hazırlanması cəmi üç il çəkdi. Əvvəlcə həm avadanlığın özü (konteynerlər, reaksiya qabları, şlanqlar), həm də idarəetmə sistemi çox primitiv idi. Bununla belə, ümumi strategiyanın gücü və səmərəliliyi bu avadanlıqda həyata keçirilən bir sıra peptid sintezləri ilə inandırıcı şəkildə nümayiş etdirildi. Məsələn, belə bir yarı avtomatik prosedurdan istifadə edərək, disulfid körpüsü ilə bağlanmış iki polipeptid zəncirindən (30 və 21 amin turşusu qalıqlarından ibarət) qurulmuş təbii hormon insulinin sintezi uğurla başa çatdırıldı.

Bərk fazalı texnika peptid sintezi üçün tələb olunan əmək və vaxta əhəmiyyətli qənaətlə nəticələndi. Məsələn, xeyli səy göstərərək, Hirschman və 22 əməkdaşı ənənəvi maye faza üsullarından istifadə edərək ribonukleaza fermentinin (124 amin turşusu qalığı) əlamətdar sintezini tamamladılar. Demək olar ki, eyni vaxtda eyni zülal avtomatlaşdırılmış bərk fazalı sintez yolu ilə əldə edilmişdir. İkinci halda, 369 kimyəvi reaksiya və 11.931 əməliyyatı əhatə edən sintez cəmi bir neçə ay ərzində iki iştirakçı (Gatte və Merrifield) tərəfindən tamamlandı (orta hesabla, artan polipeptid zəncirinə gündə altıya qədər amin turşusu qalığı əlavə edildi). Sonrakı təkmilləşdirmələr tam avtomatik sintezator yaratmağa imkan verdi.

Merrifild metodu üzvi sintezdə yeni bir istiqamət üçün əsas oldu - kombinator kimya .

Bəzən məhlullarda kombinator təcrübələri aparılsa da, onlar əsasən bərk faza texnologiyasından istifadə etməklə aparılır - polimer qatranlarının sferik qranulları şəklində bərk dayaqlardan istifadə etməklə reaksiyalar baş verir. Bu, bir sıra üstünlükləri təmin edir:

1. Fərqli ana birləşmələr fərdi muncuqlarla əlaqələndirilə bilər. Sonra bu muncuqlar qarışdırılır ki, bütün başlanğıc birləşmələr bir sınaqda reagentlə reaksiya verə bilsin. Nəticədə fərdi qranullar üzərində reaksiya məhsulları əmələ gəlir. Əksər hallarda, ənənəvi maye kimyasında başlanğıc materialların qarışdırılması adətən uğursuzluqlara gətirib çıxarır - məhsulların polimerləşməsi və ya rezinləşməsi. Bərk substratlar üzərində aparılan təcrübələr bu təsirləri istisna edir.
2. Başlanğıc materialları və məhsulları bərk dayağa bağlı olduğundan, artıq reaktivlər və dəstəklənməmiş məhsullar polimer bərk dayaqdan asanlıqla yuyula bilər.
3. Reaksiyanı tamamlamaq üçün (99%-dən çox) reagentlərin böyük həddən artıq çoxluğu istifadə oluna bilər, çünki bu artıqlıqlar asanlıqla ayrılır.
4. Aşağı yükləmə həcmlərindən istifadə etməklə (hər qram substrat üçün 0,8 mmol-dən az) arzuolunmaz yan reaksiyaların qarşısını almaq olar.
5. Reaksiya qarışığındakı ara məhsullar qranullara bağlıdır və onların təmizlənməsinə ehtiyac yoxdur.
6. Fərdi polimer muncuqları təcrübənin sonunda ayrı-ayrı məhsullar istehsal etmək üçün ayrıla bilər.
7. Polimer substratı qırılma şəraitinin seçildiyi və müvafiq anker qruplarının - bağlayıcıların seçildiyi hallarda bərpa edilə bilər.
8. Bərk fazalı sintezin avtomatlaşdırılması mümkündür.

Bərk fazalı sintezin aparılması üçün lazımi şərtlər, reaksiya şəraitində inert olan həll olunmayan polimer dəstəyinin olması ilə yanaşı:

1. Çapa və ya bağlayıcının olması substratın tətbiq olunan birləşmə ilə əlaqəsini təmin edən kimyəvi bir funksiyadır. O, qatranla kovalent şəkildə bağlanmalıdır. Lövbər həm də substratların onunla qarşılıqlı əlaqədə olması üçün reaktiv funksional qrup olmalıdır.
2. Substrat və bağlayıcı arasında yaranan bağ reaksiya şəraitində sabit olmalıdır.
3. Məhsulun və ya ara məhsulun bağlayıcı ilə əlaqəsini qırmaq yolları olmalıdır.

Qatı fazalı sintez metodunun ayrı-ayrı komponentlərini daha ətraflı nəzərdən keçirək.

Peptidlərin bərk fazalı sintezi Rokfeller Universitetindən R. B. Merrifild tərəfindən təklif edilmişdir (Nobel Mükafatı 1984). Bu üsul qorunan α-amino və yan qrupları olan amin turşusu qalıqlarının ardıcıl əlavə edilməsi yolu ilə həll olunmayan polimer dayaq üzərində peptidin yığılmasına əsaslanır. Plan peptid zəncirini mərhələlərlə yığmaq idi, zəncir sintez zamanı bir ucunda möhkəm dayağa bağlandı. Nəticədə, aralıq məhsulların və hədəf peptid törəmələrinin izolyasiyası və təmizlənməsi, sadəcə olaraq, məhlulda qalan bütün artıq reagentləri və əlavə məhsulları çıxarmaq üçün bərk polimerin süzülməsi və hərtərəfli yuyulması məsələsi idi.

Bərk faza termini daha çox daşıyıcıdakı maddənin fiziki xüsusiyyətlərinə aiddir, çünki polimer daşıyıcısında kimyəvi reaksiya bir fazada - məhlulda baş verir. Uyğun bir həlledicidə polimer şişir, aşağı özlülüklü, lakin yüksək strukturlu gelə (çarpaz bağlı polimerlər) çevrilir və ya həll olur (çarpaz bağlı polimerlər vəziyyətində) və sintez prosesi ultramikroheterogen səviyyədə baş verir. , demək olar ki, homojen bir sistemdə.

Bərk fazalı üzvi sintez üçün polimer bazası - qatran tələb olunur. S bağlayıcının bağlandığı L. Birinci mərhələdə bir substrat molekulu bağlayıcıya əlavə olunur A.Molekul A immobilizasiya edir (yəni mobil olmağı dayandırır), lakin başqa reagentlə reaksiya vermək qabiliyyətini saxlayır. IN(mərhələ 2).

Məhsul AB qatranda qalır və onu artıq reagentdən ayırmağa imkan verir IN(və əlavə məhsullar) sadə yuyulma ilə. (Orijinal substratı ardıcıl olaraq çətinləşdirərək getdikcə daha çox yeni reagent əlavə edə bilərsiniz A, əsas odur ki, bu reaksiyalarda bağlayıcı dəyişməz qalır). İkifunksiyalı bağlayıcı L seçilmişdir ki, onun qatranla əlaqəsi olsun S substratla müqayisədə daha davamlı idi A. Sonra son mərhələdə hədəf birləşmə AB onun bağlayıcı ilə əlaqəsini qıraraq qatrandan ayrıla bilər. Əlaqənin olduğu aydındır L-AB Mülayim şəraitdə əlaqənin özünə zərər vermədən parçalanmalıdır (bağ A-IN), nə də bağlayıcının qatranla təması (bağ L-S).

Beləliklə, ideal olaraq, hər addımdan sonra qatranı yuyaraq və daşıyıcı ilə əlaqəni ayıraraq, təmiz bir maddə əldə edilir. İnanmaq təbiidir ki, çoxlu reagentlərin istifadəsi və sonradan qatrandan ayrılması bir çox hallarda kimyəvi tarazlığı hədəf məhsulun formalaşmasına doğru dəyişməyə və sintez vaxtını azaltmağa imkan verir. Bərk fazalı üzvi sintezin çatışmazlıqları arasında kifayət qədər böyük artıqlıq (2-30 ekvivalent) reagentlərdən istifadə ehtiyacı, aralıq sintez məhsullarının müəyyən edilməsində çətinliklər, həmçinin dəyişdirilmiş polimer dayaqlarının nisbətən yüksək qiyməti daxildir. bağlayıcının dəyəri.

Merrifild tərəfindən üzvi sintez praktikasına daxil edilmiş, Merrifild qatranı adlanan xlorometilləşdirilmiş polistirol (az miqdarda divinilbenzol ilə çarpaz bağlıdır) polimer daşıyıcıları arasında ən əlçatandır.

Bərk fazalı peptid sintezinin metodologiyası və əsas mərhələləri

Göstərilən tapşırıq əvəzetmə üçün aktivləşdirilmiş bir heterosikl ilə reaksiyaya aşılanmış amin turşusu ilə polimer daşıyıcısının daxil edilməsini tələb edir. Polimer dayaqlarda immobilizasiya olunmuş amin turşularının alınmasının metodoloji aspektini daha ətraflı nəzərdən keçirək.

Mərhələ1. N-mühafizəli amin turşusunun polimer daşıyıcısında immobilizasiyası.

Sxemimizin ilk addımı amin turşusunun polimer daşıyıcı üzərində immobilizasiyasıdır. Oliqopeptidlərin əmələ gəlməsi kimi yan proseslərin qarşısını almaq üçün amin turşusu əvvəlcədən qorunur. Tipik olaraq, N ilə qorunan amin turşuları istifadə olunur və amin turşusu ilə daşıyıcı arasında yaranan əlaqə amid və ya ester tiplidir.

Bərk fazalı üzvi sintezdə ən çox istifadə edilən amin qrupu qoruyucuları karbamat tipli qoruyucu qruplardır, tert-butoksikarbonil (Boc) və 9H-fluorenilmetoksikarbonil mühafizəsi (Fmoc), X qorunan qrupdur:

Qeyd etmək lazımdır ki, qoruyucu qrupun seçimi istifadə olunan polimer dəstəyinin növü ilə müəyyən edilir. Qorunan amin turşularının immobilizasiyası üçün şərtlər fərqlidir müxtəlif növlər polimer daşıyıcıları. Boc-amin turşularının xlorometilləşdirilmiş polistirol olan Merrifild qatranına immobilizasiyası həyata keçirilir. yerində dimetil ftalatda (DMF) sezium karbonat süspansiyonu və katalitik miqdarda kalium yodidin əlavə edilməsi ilə sezium duzları şəklində. Reagentlərin daşıyıcının miqdarına nisbətən artıqlığı hər bir halda fərdi olaraq seçilir və 1,5-4 ekvivalent təşkil edir.

Fmoc amin turşularının bir Wang polimer dayağında (X=O) benzil tipli ester bağlayıcısı yaratmaq üçün immobilizasiyası 4-(dimetilamino)piridin (DMAP) kimi diizopropilkarbodiimid (DIC) istifadə edərək karbodiimid üsulu ilə həyata keçirilir. katalizator. Sterik olaraq maneəsiz amin turşuları ilə immobilizasiya reaksiyası otaq temperaturunda baş verir. Steril şəkildə maneə törədilmiş amin turşularının immobilizasiyası üçün 40-60 °C temperaturda 2 gün ərzində reaksiya və təkrar immobilizasiya tələb olunur (Sxem 1).Fmoc-un immobilizasiyası. - amin turşularının Rink polimer daşıyıcısına (X=NH) benzhidril tipli amid bağlayıcısının əmələ gəlməsi Kastro reagentinin (1H-1,2,3-benzotriazol-1-iloksi) iştirakı ilə həyata keçirilir. tris-(dimetilamino)fosfonium heksafluorofosfat (BOP), diizopropiletilamin bazası (DIEA) və 1-hidroksibenzotriazol (HOBt), katalizator kimi. Reaksiya otaq temperaturunda sterik maneəsiz amin turşuları üçün 2 saat, sterik maneəli amin turşuları üçün isə 4-6 saat davam edir.

Mərhələ 2.Polimer daşıyıcısı üzərində qorunan amin turşusunun müdafiəsinin ləğvi

Biz planlaşdırırıq ikinci mərhələdə (qorunan amin turşusunun immobilizasiyasından sonra), amin qrupunu aktivləşdirmək üçün qoruyucu qrupu çıxarmaq lazımdır. Boc və Fmoc qorunmasının aradan qaldırılması üsulları fərqlidir. Merrifild qatranında amin turşularının Boc qorunmasının çıxarılması yarım saat ərzində diklorometanda 50% trifluoroasetik turşu ilə aparılır, bu şərtlərdə Merrifield bağlayıcısı toxunulmaz qalır.

Mühafizədən çıxarıldıqdan sonra, qatran trifluoroasetik turşunun çıxarılması üçün trietilamin məhlulu ilə yuyulur. Wang (X=O) və Rink (X=NH) daşıyıcılarında amin turşularının Fmoc mühafizəsinin çıxarılması DMF-də piperidinin 20%-li məhlulu ilə 40-50 dəqiqə ərzində aparılır.

Fmoc mühafizəsi çıxarıldıqdan sonra qatran kütləsinin əhəmiyyətli dərəcədə azalması bərk fazalı sintezin birinci mərhələsində qorunan amin turşularının immobilizasiya dərəcəsinin qravimetrik təyini üçün əsas ola bilər. Qatranı dimetil ftalatda piperidin məhlulu ilə ardıcıl müalicə etmək tövsiyə olunur - əvvəlcə 5-10 dəqiqə, sonra 30 dəqiqə təzə məhlulda. Qoruyucu aradan qaldırıldıqdan sonra, Fmoc qoruyucunun məhv məhsullarını çıxarmaq üçün qatran ən azı 4 dəfə dimetil ftalatla yuyulur. Dəstəkdə asilasiya reaksiyasının gedişatını izləmək və ya qoruyucu funksiyanı amin qrupundan çıxarmaq Kaiser testindən istifadə etməklə mümkündür.

Mərhələ 3.Daşıyıcı üzərində immobilizasiya olunmuş amin turşusunun iştirak etdiyi heterosikllərdə nukleofil əvəzetmə

Praktiki həyata keçirmək üçün planlaşdırdığımız növbəti addım aromatik nukleofil əvəzetmə reaksiyasını həyata keçirməkdir; Qraflanmış amin turşusu nukleofil rolunu oynayır və aktivləşdirilmiş heterosikl məhluldadır. Dəstəklərdəki nukleofilik əvəzetmə reaksiyalarının əksəriyyəti maye fazadakı reaksiyalardan icrasına görə fərqlənmir. Bununla belə, yadda saxlamaq lazımdır ki, proses temperaturu 120 ° C-dən çox olmamalıdır, bundan yuxarı daşıyıcının polistirol bazası pisləşməyə başlayır. Dəstək üzərində aparılan reaksiya şəraitində bağlayıcı da qorunmalıdır.

Uyğun aktivləşdirilmiş heterosiklik substratları seçərkən, heterosikldə ayrılan qrupun təbiəti nəzərə alınmalıdır.

Mərhələ 4.Polimer daşıyıcılarından hədəf birləşmənin çıxarılması

Bərk fazalı üzvi sintezdəki bağlayıcıların əksəriyyəti turşu mühitdə parçalanır. Merrifild qatranından Wang və Rink qatranına keçərkən bağlayıcıların turşu müqaviməti kəskin şəkildə azalır. Rink bağlayıcısı Wang bağlayıcısına (50% CF3COOH) nisbətən daha yumşaq şəraitdə (10-20% CF3COOH) parçalanır.Merrifild qatranı bu şərtlərdə passivdir və onun parçalanması üçün NaOMe/MeOH məhlulunda transesterifikasiyadan istifadə edilir və nəticədə turşu esterinin əmələ gəlməsi.

Bir daha xatırladaq ki, bağlayıcının təbiəti substratdan çıxarılan nəticədə molekulda terminal funksiyasının növünü müəyyən edir. Wang qatranı turşuları, Rink qatranı isə amidlər istehsal edir.

Bərk fazalı peptid sintezinin bu sxeminin üstünlükləri:

1. Fərqli ana birləşmələr fərdi qranullara bağlana bilər. Sonra bu muncuqlar qarışdırılır ki, bütün başlanğıc birləşmələr bir sınaqda reagentlə reaksiya verə bilsin. Nəticədə fərdi qranullar üzərində reaksiya məhsulları əmələ gəlir. Əksər hallarda, ənənəvi maye kimyasında başlanğıc materialların qarışdırılması adətən uğursuzluqlara gətirib çıxarır - məhsulların polimerləşməsi və ya rezinləşməsi. Bərk substratlar üzərində aparılan təcrübələr bu təsirləri istisna edir.

2. Başlanğıc materialları və məmulatları bərk dayağa bağlandığından, artıq reaktivlər və dayağa bağlanmayan məhsullar polimer bərk dayaqdan asanlıqla yuyula bilər.

3. Reaksiyanı başa çatdırmaq üçün (99%-dən çox) böyük reagentlərdən istifadə etmək olar, çünki bu artıqlıqlar asanlıqla ayrılır.

4. Aşağı yükləmə həcmlərindən (hər qram substrat üçün 0,8 mmol-dən az) istifadə etməklə, arzuolunmaz yan reaksiyalar aradan qaldırıla bilər.

5. Reaksiya qarışığındakı ara məhsullar qranullarla bağlıdır və onların təmizlənməsinə ehtiyac yoxdur.

6. Təcrübənin sonunda ayrı-ayrı polimer qranulları ayrıla bilər və bununla da fərdi məhsullar alınır.

7. Polimer substratı qırılma şəraitinin seçildiyi və müvafiq anker qruplarının - bağlayıcıların seçildiyi hallarda bərpa edilə bilər.

8. Bərk fazalı sintezin avtomatlaşdırılması mümkündür.

Bərk fazalı sintezin aparılması üçün lazımi şərtlər, reaksiya şəraitində inert olan həll olunmayan polimer dəstəyinin olması ilə yanaşı:

Çapa və ya bağlayıcının olması substratın tətbiq olunan birləşmə ilə əlaqəsini təmin edən kimyəvi bir funksiyadır. O, qatranla kovalent şəkildə bağlanmalıdır. Lövbər həm də substratların onunla qarşılıqlı əlaqədə olması üçün reaktiv funksional qrup olmalıdır.

Substrat və bağlayıcı arasında yaranan bağ reaksiya şəraitində sabit olmalıdır.

Məhsulun və ya ara məhsulun bağlayıcı ilə əlaqəsini qırmaq yolları olmalıdır.