La comunicación peptídica tiene las propiedades de la comunicación parcialmente doble. Esto se manifiesta para reducir la longitud de esta conexión (0.132 nm) en comparación con la longitud del enlace simple con N (0.147 nm). Una naturaleza parcialmente candente de las comunicaciones peptídicas hace que sea imposible rotación libre de los sustituyentes a su alrededor, por lo que el grupo peptídico es plano y generalmente tiene la configuración trans-configuración (F-LA I). En orden, el eje de la cadena peptídica es una serie de planos duros con articulación móvil ("bisagra") en un lugar donde los átomos asimétricos con (en F-LE I son designados por un asterisco).

En soluciones peptídicas, hay una formación preferida de ciertos conformadores. Con el alargamiento de la cadena, se adquiere una estabilidad más pronunciada (similar a las proteínas) elementos ordenados de la estructura secundaria. La formación de la estructura secundaria es especialmente característica de los péptidos regulares, en particular para los ácidos de poliamina.

Propiedades

Los oligopéptidos por propiedades están cerca de los aminoácidos, los polipéptidos son similares a las proteínas. Los oligopéptidos suelen ser sustancias cristalinas que se descomponen cuando se calientan a 200,300 0 C. Son bien solubles en agua, los ácidos diluidos y los álcalis, casi no son solubles en disolventes orgánicos. Las excepciones son oligopéptidos construidos a partir de residuos de aminoácidos hidrófobos.

Los oligopéptidos tienen propiedades anfóteras y, dependiendo de la acidez del medio, pueden existir en forma de cationes, aniones o iones zwitter. Las principales bandas de absorción en el espectro IR para el grupo NH 3300 y 3080 CM -1, para el grupo C \u003d O 1660 cm -1. En los espectros UV, la banda de absorción del grupo peptídica se encuentra en la región de 180-230 nm. El punto isoeléctrico peptídico (PI) varía ampliamente y depende de la composición de los residuos de aminoácidos en la molécula. Las magnitudes de los RK y los péptidos son para A-Coxy aprox. 3, para -h 2 aprox. ocho.

Las propiedades químicas de los oligopéptidos están determinadas por los grupos funcionales contenidos en ellos, así como las características del péptido. Sus transformaciones químicas son en gran medida similares a las reacciones de aminoácidos correspondientes. Dan una reacción de maleta positiva y una reacción de ningidrina. Los dipéptidos y sus derivados (especialmente los éteres) se pueden ciclizar fácilmente, convirtiéndose en Diketopiperazines. Bajo la acción de 5.7 péptidos normales de ácido clorhídrico se hidrolizan a los aminoácidos durante 24 horas a 105 0 C.

Péptido de síntesis

En la síntesis de péptidos, se conoce de la química orgánica de la reacción de la obtención de amidas y métodos especialmente desarrollados para la síntesis de péptidos. Para implementar con éxito estas síntesis, es necesario activar el grupo carboxilo, es decir. Aumentar la electricidad carbonilo carbono. Esto se logra mediante modificación química del grupo carboxilo de aminoácidos. El tipo de tal modificación generalmente determina el nombre del método de síntesis de péptidos.

1. Método de cloranhidruro.

El método se basa en la reacción de obtener amidas a la interacción de las crisis de cloruro de ácido con las aminas correspondientes. Este método fue obtenido primero péptidos. En la actualidad, este método es extremadamente raro, ya que está acompañado por la formación de subproductos y péptidos racémicos.

2. Método de azida.

La sustancia inicial en este método es la mayoría de los aminoácidos protegidos por Etyl éter N, a partir de los cuales se obtiene la hidrazida, este último se obtiene utilizando nitrito de sodio en presencia de ácido clorhídrico en azida ácida. En la reacción, se usa generalmente la hidrazina, en la que uno de los nitrios está bloqueado por un grupo protector (Z-carbobenzoxi o carbohidtercutuclear), que evita la formación de dihidratas laterales. Azides al interactuar con aminoácidos protegidos por C en condiciones lejanas forman péptidos.

La racemización en este método se minimiza, pero puede haber reacciones adversas, a saber: las azidas se pueden reorganizar en isocianatos, lo que a su vez, cuando interactúa con alcohol utilizado como disolvente, forma uretanos.

3. Anhydrides mixtos

Los anhídridos de aminoácidos mixtos con derivados del ácido de carbón obtenidos, por ejemplo, se encontraron en todo uso en la síntesis de péptidos, obtenidos, por ejemplo, utilizando isobutilchloricarbonato:

La reacción en esta síntesis se lleva a cabo a baja temperatura (-10 .. -20 s), bastante rápidamente, lo que reduce significativamente la posibilidad de formar subproductos y racemias. La síntesis rápida escalonada de péptidos que usan anhídridos mixtos se llama REMA-síntesis. Los métodos de educación que utilizan anhídridos mixtos se usan ampliamente en la síntesis de fase sólida de péptidos.

Por lo tanto, la síntesis de péptidos requiere el cumplimiento contable y severo con algunos factores. Por lo tanto, para reducir la formación de subproductos y racemias, se recomiendan las siguientes condiciones de tipo para la reacción de la formación de la comunicación peptídica:

1) El proceso debe llevarse a cabo a bajas temperaturas, el tiempo de reacción debe ser mínimo;

2) La masa de reacción debe tener un pH cercano a los neutrales;

3) Las bases orgánicas se utilizan como reactivos de unión a ácidos como piperidina, morfolina, etc.;

4) La reacción es preferiblemente en medios anhidros.

Síntesis de fase sólida.

Síntesis de fase sólida: enfoque metódico para la síntesis de oligómeros (polímeros) utilizando un insoluble sólido medios de comunicaciónRepresentando un polímero orgánico o inorgánico.

A principios de la década de 1960, se propuso un nuevo enfoque para resolver los problemas de aislamiento y purificación que surge en la síntesis de péptidos. Más tarde, por la apertura de este enfoque, R.B. Merrifield, en su conferencia Nobel, dijo cómo sucedió: "Una vez que pensé en cómo se alcanzó el objetivo de una síntesis más efectiva de péptidos. El plan era recoger la cadena peptídica de la postal, y durante la síntesis, el circuito debe estar en un extremo atado a un portador sólido ". Como resultado, la liberación y la purificación de derivados de péptidos intermedios y diana se redujeron simplemente a la filtración y el lavado exhaustivo del polímero sólido para eliminar todos los reactivos excesivos y subproductos restantes en solución. Dicha operación mecánica se puede realizar cuantitativamente, fácilmente estandarizada e incluso puede ser automatizada. Considere este procedimiento con más detalle.

Síntesis de fase sólida,

methodich. El enfoque de la síntesis de las medidas de oligo (poli) utilizando un portador insoluble sólido (N.), que es un duro. o noorg. polímero. Es decir, se basa en el hecho de que el primer enlace del futuro oligómero se fija covalentemente en el grupo "Anclaje" N., la extensión del circuito se lleva a cabo por monómeros estándar por esquemas convencionales utilizados para la síntesis en el R-RAX. En la fabricación. Etapa sintetica. El oligómero está escindido de N. y se purifica por los métodos correspondientes. T. s. Aplicar en el OSN. Para obtener polipéptidos, oligo-nucleótidos y oligosacáridos.

En la síntesis de polipéptidos como N. NAB. Copolímero de estireno y 1-2% del divinil benceno, modificado por la administración de un grupo de anclaje de cloruro de dimetoxibencilo para colocar el primero (con un grupo NH 2 protegido) por parte C, por ejemplo:

Después de eliminar el grupo de protección contra N, la construcción de la cadena polipeptídica se realiza mediante métodos estándar de síntesis de péptidos en P-RE (ver. Péptidos). Como los agentes de condensación son nab. A menudo se usan o pre-convierten aminoácidos en una activificación. Éter.

En la síntesis de oligonucleótidos como N. Use vasos macroporosos o. Un grupo de anclaje sirve un grupo carboxilo separado de N. Spets. "Pie", por ejemplo:

En la base de purina o pirimídica.

En la primera etapa, el nucleósido está unido al portador de 3 "-hidroxil deoxiribose un grupo, en K-Swarm, un grupo fuerte en la posición 5" está protegido por un grupo dozoxyitime (CH3 OS 6N 4) 2 (C 6 H 5) C (DMTR); Número de última hora después de su escisión se mide fácilmente por espectropométricamente, que sirve como cotizaciones. La característica de la carga del portador y le permite estimar las salidas en las etapas subsiguientes de la extensión de la cadena de oligonucleótidos. Después de la eliminación del grupo DMTR, el conjunto del circuito se lleva a cabo utilizando fosfilatididos (F-LA I; M. Kapozers, 1980) o fosfonatos (hidrofosfonatos) (II; R. Ryiszgg, 1986):

Para implementar T. con. Se necesitan altos rendimientos (a nivel del 96-99%) en cada etapa de la pensión, así como métodos efectivos para limpiar y resaltar la síntesis. Conexiones.

El uso de una fase sólida hace posible simplificar y acelerar significativamente cada etapa de aumentar la cadena del oligómero, ya que la separación de componentes en exceso, agentes de condensación y subproductos ubicados en p-re, se logra al filmar la reacción. . Mezclas y lavado N. un conjunto adecuado de P-RITE-LEI. T. OBR., El proceso de montaje de la cadena de oligómeros se desintegra a una serie de operaciones estándar: la liberación del extremo de crecimiento de la cadena, dosificando el siguiente monómero protegido y el agente de condensación, el suministro de esta mezcla en una columna con n . Para el tiempo calculado y lavado N. un R-Rider adecuado. El ciclo de extensión de la unidad monómero m. B. Automatizado.

En el corazón de la automática. Paseo. Los sintetizadores se encuentran con un diagrama esquemático general (ver Fig.). Numeroso Los modelos Synthesizer difieren en el diseño de las columnas y su número, el método de alimentación de los reactivos y R-RyTeli, etc. El control y la programación se llevan a cabo utilizando una computadora incorporada o renderizada.

Concepto de dispositivo automático. Paseo. Sintetizadores (eléctricos. La línea de control se indica mediante línea de puntos): 1-Rini de la oferta de monómeros (M 1, M NORTE.) y agente de condensación (KA); Alimentación de 2 líneas de reactivos (por ejemplo, agentes oxidantes, agentes de acilación, kt, etc.) y flacks (p 1, r NORTE.) 3 - Válvulas conmutables; 4-columna con portador, equipado con distribución. válvula; 5-fotométrico. célula; 6 metros; 7-Control y unidad de programación; 8-Pantalla.

Las características potenciales de esto se demuestran por la síntesis A (R. Merryfield, 1969) y hormona de crecimiento humano (D. YAMASHIRO, 1970) con una longitud de 124 y 183 aminoácidos, respectivamente. Sin embargo, debido a una racimación pequeña pero constante que ocurre en la formación de comunicaciones peptídicas, sintetizadas. Poseer biol bajo. Actividad, por lo tanto automática. Los sintetizadores se utilizan CH. arr. Para obtener polipéptidos cortos (10-30 enlaces), incluyendo la síntesis preparativa de proteína (1G).

Es decir, el Merlyphield (1962) para la síntesis de polipéptidos se propone y se ingresa en la práctica de polipéptidos, y luego la síntesis de oligonucleótidos (R. letzinger, 1964) y oligosacáridos (A. patchernik, 1973) son comunes.

Hay otro aspecto importante del uso de N. por sujetar a MN. Org. P-QII (, halogenación, etc.). En este caso, los modificados. N. actúa como reactivo de polímero o catalizador, y todas las transformaciones del sustrato ocurren en P-RE. Por ejemplo, el fosfato ROP (OH) (OH) 2 fosfato (OH) 2 se lleva a cabo utilizando un poliestireno reticulado, modificado por un grupo de sulfocloruro como agente de condensación.

ILUMINADO: Química de polipéptidos, por. de inglés, M., 1977; Reacciones soportadas con poliner en síntesis orgánica, ed. Por P. Hodge, D.C. Sherrington, Chichester, 1980; Síntesis de oligonucleótidos, un enfoque práctico. Lavar., 1984. B.K. Potapov.

Enciclopedia química. - M.: Enciclopedia soviética. Ed. I. L. Knunyantsa. 1988 .

Mira lo que es "Synthesis de fase sólida" en otros diccionarios:

síntesis de fase sólida. - Síntesis de síntesis química combinatorial de varias composiciones que usan un soporte sólido para separar las composiciones durante la síntesis, lo que simplifica así la identificación de las composiciones resultantes se unió a la cadena de péptidos en crecimiento, mientras que la diciclohexilcarbodiimida se usó como agente de condensación (DCC con un aditivo de N-hidroxiuccinimida (GS). El péptido activo se separó del polímero, los grupos protectores fueron eliminados por la acción, todo esto se puede escribir como un esquema (consulte la página 336; TFUK - ácido trifluoroacético).

El rendimiento total del producto 85 fue de aproximadamente el 40%, a partir de los cuales se puede obtener solo el 10% de la activa 84 purificada.

Los bloques se sintetizaron mediante la unión de fragmentos obtenidos mediante síntesis lineal o convergente. Al construir un bloque (1-12), la unión de fragmentos se llevó a cabo a través de los enlaces de prolina, ya que la racemización es mínima. En la mayoría de los casos, la unión se llevó a cabo por el éter activado utilizando el pentaclorofenilo (RSR) o los éteres denetrophenil. El esquema de síntesis es un bloque protésico de binsiloxicarbonilo se muestra a continuación.



En los casos en que los enlaces de prolina no se pueden usar como un lugar de unión de fragmentos, su compuesto se lleva a cabo un método AZID en el que menos la racemización.

La actividad total del producto (80%) es más alta que en el caso de una síntesis de pedestal de malcrop (30%).




La síntesis combinatorial se puede llevar a cabo no solo en solución (síntesis de fase líquida), sino también en la superficie de una fase sólida químicamente inerte. En este caso, el primer material de partida está químicamente "cosido" a grupos funcionales en la superficie del portador de polímero (el éster o enlace amida se usa con mayor frecuencia) y se trata con una solución de la sustancia de la segunda fuente, que se toma en Un exceso significativo para la reacción al final. En tal forma de reacción, existe una conveniencia definida, ya que el producto se alivia: el polímero (generalmente en forma de gránulos) se filtra simplemente, se lava a fondo de los segundos residuos de reactivos y se escapó químicamente el compuesto objetivo.

En la química orgánica, no hay una reacción única que proporcione en la práctica el rendimiento cuantitativo de los productos objetivo de todos modos. La única excepción es aparentemente la combustión completa de sustancias orgánicas en oxígeno a altas temperaturas a CO 2 y H2O. Por lo tanto, la limpieza del producto objetivo siempre es indispensable y, a menudo, la tarea más difícil y que requiere mucho tiempo. Una tarea particularmente difícil es aislar los productos de la síntesis de péptidos, por ejemplo, la separación de una mezcla compleja de polipéptidos. Por lo tanto, estaba en síntesis de péptidos que el método de síntesis en un sustrato de polímero sólido, desarrollado a principios de los años 60 del siglo XX, se obtuvo la mayor distribución desarrollada a principios de los años 60.

El portador de polímeros en el método de Merryfield es un poliestireno reticulado granulado que contiene grupos clorometilo en los núcleos de benceno, que son enlazadores que conectan el sustrato con el primer residuo de aminoácido del polipéptido. Estos grupos convierten el polímero en el análogo funcional de cloruro de bencilo e informaron la capacidad de formar fácilmente las conexiones de éster compuesto cuando las reacciones con los aniones de carboxilato. La condensación de tal resina con aminoácidos protegidos con N conduce a la formación de ésteres bencilares apropiados. La eliminación de la protección contra N da a un derivado protegido por C del primer aminoácido, asociado covalentemente con el polímero. La aminoocilación del derivado de N-Protegido del Grupo AMINO liberado del segundo aminoácido, seguido de la eliminación de los cables de protección contra N a un derivado similar del diféptido también vinculado al polímero:

Un ciclo de dos etapas (eliminación de la protección: aminoocilación) puede ser, en principio, repetida tantas veces como sea necesario para construir una cadena polipeptídica de una longitud dada.

El desarrollo adicional de las ideas de Meriferd se dirigió principalmente a la búsqueda y creación de nuevos materiales de polímeros para sustratos, el desarrollo de métodos para separar productos y crear instalaciones automatizadas para todo el ciclo de síntesis de polipéptidos.




La eficiencia del método Merofield se demostró mediante la síntesis exitosa de una serie de polipéptidos naturales, en particular la insulina. Se demostraron especialmente las ventajas visuales en el ejemplo de la síntesis de la ribonucleasa enzimática. Por ejemplo, el precio del esfuerzo considerable, durante varios años, Hirschmen con 22 empleados realizó la síntesis de la enzima de ribonucleasa (124 residuos de aminoácidos) con la ayuda de los métodos tradicionales de fase líquida. Casi al mismo tiempo, la misma proteína se obtuvo mediante síntesis de fase sólida automatizada. En el segundo caso, la síntesis, que incluye solo 11,931 operaciones diferentes, incluidas 369 reacciones químicas, fue realizada por dos participantes (GATT y Merryfin) en unos pocos meses.

Las ideas del Merryphorus sirvieron de base para crear varios métodos de síntesis combinatorial de bibliotecas de polipéptidos de varios edificios.

Entonces, en 1982, se propuso la estrategia original de la síntomesa paralela de péptidos en la fase sólida conocida como el "método dividido" ( separar. - Método de división, separación) o "mezcla y despojada" (Fig. 3). Su esencia es la siguiente. Supongamos que de tres aminoácidos (A, B y C) necesitas obtener todas las combinaciones de tripéptidos posibles. Para ello, los gránulos del portador de polímero sólido (P) están separados por tres porciones iguales y se tratan con una solución de uno de los aminoácidos. En este caso, todos los aminoácidos están asociados químicamente con la superficie del polímero uno de sus grupos funcionales. Los polímeros obtenidos de tres variedades se mezclan a fondo, y la mezcla se separa nuevamente en tres partes. Luego, cada parte que contiene los tres aminoácidos en las mismas cantidades se trata nuevamente con uno de los mismos tres aminoácidos y recibe nueve dipéptidos (tres mezclas de tres productos). Otra mezcla, la separación en tres partes iguales y el tratamiento de los aminoácidos dan los 27 tripipeptidos deseados (tres mezclas de nueve productos) en solo nueve etapas, mientras que el recibo de ellos requeriría la síntesis de 27 × 3 \u003d 81 etapas.

Ministerio de Educación y Ciencia de la Federación Rusa.

Fgaou VPO "Ural Universidad Federal nombrada después del primer presidente de Rusia B. N. YELTSIN"

Departamento de Tecnología de Síntesis Orgánica.

Resumen sobre el tema: "Principios y métodos de síntesis de fase sólida. Péptidos de síntesis "

Estudiante realizado c. X-300803.

Shaikutdinova a.i.

Checked Berseneva V.S.

EEKATERINBURG 2013.

1. Introducción ............................................... ..................................... 3

2. ¿Qué es los péptidos? .............................................. .. .............................................. cuatro

2.1. La estructura de los péptidos .............................................. .................. 5

2.2. Síntesis de péptidos ................................................. ................... .7

3. Síntesis de fase sólida de péptidos ............................................ ......... 10

3.1. Método de Merrinfield ................................................. ............. 10

3.2. Substrato sólido ................................................ ................ 14

3.3. Elegir un sustrato ................................................. ................ ... 14

3.4. Enlazadores ................................................... ...........................dieciséis

4. La primera síntesis de hormona natural - Oxitocina ............................. 22

5. Insulina de síntesis en una jaula ............................................. ............................ ..30

6. Conclusión ............................................... ........................................ ..34

7. Literatura ................................................. ............................ ... 35

Introducción

En la química orgánica, no hay una reacción única que proporcione en la práctica el rendimiento cuantitativo de los productos objetivo de todos modos. La única excepción es aparentemente la combustión total de sustancias orgánicas en oxígeno a altas temperaturas de hasta CO 2 y H2O. Por lo tanto, la limpieza del producto objetivo es una tarea compleja y que consume mucho tiempo. Por ejemplo, el 100% de la purificación de los productos de síntesis de péptidos es un problema difícil. De hecho, la primera síntesis completa de péptido, una hormona de oxitocina (1953 g) que contiene solo 8 residuos de aminoácidos, se consideró como un logro sobresaliente que lo llevó al autor, V. du Vino, el Premio Nobel de 1955. Sin embargo, en Los siguientes veinte años, la síntesis de polipéptidos de tal complejidad se convirtió en la rutina, por lo que ahora la síntesis de polipéptidos que consiste en 100 y más residuos de aminoácidos ya no se considera como una tarea difícil irresistible.

Objetivo: Desmonte y explique: "¿Qué causó estos cambios dramáticos en el campo de la síntesis de polipéptidos?"

¿Qué es los péptidos?

Péptidos - Compuestos naturales o sintéticos,moléculasque están construidos a partir de residuoslos alfa-aminoácidos interconectados por péptido (amida) enlaces C (O) NH. Puede contener B.moléculatambién un componente no ininuido (por ejemplo, el residuocarbohidrato). Por el número de residuos de aminoácidos incluidos enmoléculaslos péptidos distinguen dipéptidos, tripipéptidos, tetrapéptidos, etc. Los péptidos que contienen hasta 10 residuos de aminoácidos se llaman oligopéptidos que contienen más de 10 residuos de aminoácidos de polipéptidos naturales polipéptidos.con un peso molecular de más de 6 mil llamados.proteínas.

Por primera vez, los péptidos se aislaron de los hidrolítulos de proteínas enzimáticas. El término "péptidos" es propuesto por E. Fisher. El primer péptido sintético recibió T. Kursius en 1881. E. Fisher por 1905 desarrolló el primer método general de síntesis de péptidos y sintetizó una serie de oligopéptidos de varios edificios. La contribución existente al desarrollo de la química de los péptidos hizo que los estudiantes E. Fisher E. Abderglden, Lake y M. Bergman. En 1932, M Bergman y L. Zervas se utilizaron en la síntesis del grupo de benciloxicarbonilo de péptidos (grupo carbobenzoxi) para proteger los grupos alfa-amino de aminoácidos, que marcaron una nueva etapa en el desarrollo de la síntesis de péptidos. Los aminoácidos N-protegidos obtenidos (n-carbobenzoxiamina) se usaron ampliamente para obtener diferentes péptidos, que se utilizaron con éxito para estudiar una serie de problemas clave de química y bioquímica de estas sustancias, por ejemplo, para estudiar la especificidad del sustrato de proteolítica. enzimas. Con el uso de ácidos N-carboenzoxiamina, los péptidos naturales (glutatión, carnosina, etc.) fueron sintetizados por primera vez. Un logro importante en esta área desarrollada a principios de los 50. P. Vogan y otros. Síntesis de péptidos por anhídridos mixtos.

En 1953, V. du Vino sintetizó la primera hormona péptida-toxotcina. Sobre la base de los conceptos desarrollados por P. Merryphield en 1963, se crearon sintetizadores de péptidos automáticos. Recibió métodos de desarrollo intensivo de síntesis enzimática controlada de péptidos. El uso de nuevos métodos hizo posible realizar la síntesis de la insulina hormonal, etc.

Los éxitos de la química sintética de los péptidos se prepararon mediante los logros en el desarrollo de tales métodos de separación, purificación y análisis de péptidos, como la cromatografía de intercambio iónico, la electroforesis en varios portadores, la filtración del gel, la cromatografía líquida altamente eficiente (HPLC), inmunu- El análisis químico, etc. recibió excelentes métodos de desarrollo para analizar los grupos finales y los métodos de división de péptidos escalonados. En particular, se crearon analizadores automáticos de aminoácidos y instrumentos automáticos para determinar la estructura primaria de los llamados seccionadores de péptidos.