30. Peptydy

BI
OT
H N O
E C
L
OG
CHEMIA
ORGANICZNA
IA
S y n t e z a
Synteza ustalonego DIPEPTYDU z wolnych aminokwasów:
O
H2N CH
COOH
H2N CH
+
I
R1
COOH
H2N
II
R2
CH C NH CH
COOH
R2
R1
wiąże się z koniecznością przereagowania wyłącznie grupy karboksylowej z aminokwasu I z grupą aminową
aminokwasu II i w związku z tym wymaga zablokowania grupy aminowej w aminokwasie I i grupy karkoksylowej
w aminokwasie II, tak aby nie powstał dipeptyd o odwrotnym porządku aminokwasów (II – I) ani dipeptydy
zawierające dwa takie same aminokwasy ( I – I, II – II).
Zabezp.
Zabezp.
H2N CH
COOH
R1
H2N CH
COOH
R2
I
O
Zabezp.
H2N
+
Zabezp.
CH C NH CH
II
O
ODBEZPIEH2N
COOH
CH C NH CH
COOH
CZENIE
R1
R2
R1
R2
ODBEZPIECZENIE powinno być prowadzone w takich warunkach, aby nie spowodować rozpadu
utworzonego wiązania peptydowego. Nie można zatem zabezpieczać grupy aminowej np drogą.
ACETYLOWANIA, gdyż w trakcie późniejszego odbezpieczania wiązania amidowego następowałaby również
hydroliza wiązania peptydowego. Można natomiast zabezpieczać grupę karboksylową drogą ESTRYFIKACJI,
gdyż proces odbezpieczania – czyli hydroliza estrów – może przebiegać w łagodniejszych warunkach, w których
wiązanie peptydowe nie ulega rozpadowi.
1) Metoda karboksybenzylowania (z użyciem chloromrówczanu benzylu)
Do zabezpieczenia grupy aminowej używa się chloromrówczanu benzylu. Odbezpieczanie prowadzi się
albo w warunkach redukcyjnych (H2/Pt) albo pod wpływem zimnego roztworu HBr w kwasie octowym.
H2N CH
COOH
R2
SOCl2
H2N CH
CH3OH
-10 0C
COOCH3
R2
Zabezpieczanie grupy KARBOKSYLOWEJ aminokwasu II
O
O
CH2 O C Cl
H2N CH COOH
R1
CH2 O C
chloromrówczan
benzylu
Zabezpieczanie grupy AMINOWEJ aminokwasu I
SOCl2
HN CH COOH
R1
-2-
Peptydy - Synteza
H2N CH
O
O
O
O
SOCl2
COOCH3
R2
Cl
CH2 O C HN CH C
CH2 O C HN CH C HN CH
R1
R1
O
H2 / Pt
CH3 + CO2
+
H2N CH C HN CH
COOCH3
COOCH3
R2
1) OH / H2O rozc.
2) H
R1
R2
Odbezpieczanie grupy AMINOWEJ aminokwasu I
O
H2N CH C HN CH
R1
COOH
R2
Odbezpieczanie grupy KARBOKSYLOWEJ aminokwasu II
2) Metoda ftalilowania (z zastosowaniem bezwodnika ftalowego)
O
C
O
O
C
SOCl2
C
O
H2N CH COOH
N
CH COOH
C
R1
O R1
Zabezpieczanie grupy AMINOWEJ aminokwasu I
H2N CH
O
SOCl2
O
C
N
COOH
O
CH C Cl
O
C
R2
N
CH C HN CH
O
R1
COOH
C
C
O
R1
R2
O
NH2NH2
C
C
O
NH
NH
+
H2N CH C HN CH
R1
O
Odbezpieczanie grupy AMINOWEJ aminokwasu I
COOH
R2
3) Metoda z użyciem dicykloheksylokarbodiimidu (DCC) oraz diwęglanu ditert-butylu
O
tertBu O C O
H2N CH COOH
O
C O
tertBu
Et3N
R1
O
O
tertBu O C HN CH C
OH
R1
Zabezpieczanie grupy AMINOWEJ aminokwasu I
BOC-aminokwas
(poch. t-butoksykarbonyloamidowa)
-3-
Peptydy - Synteza
H2N CH
COOCH3
O
R2
O
tertBu O C HN CH C
O
HN CH
COOCH3
NH C NH
+
N C N
R1
R2
(Dicyklohehsylokarbodiimid)
DCC
CF3COOH
O
H2N CH C
HN CH
COOCH3
R2
R1
OH /H2O
O
H2N CH C
R1
HN CH
R2
COOH
Dicykloheksylomocznik
matryca polimerowa
R1
R1
BOC HN CH COO CH2
R1
Cl CH2
R1
Cl CH2
BOC NH CH COONa
BOC HN CH COO CH2
R1
ETAP 1
Cl CH2
ETAP 2a
BOC HN CH COO CH2
R1
BOC HN CH COO CH2
Cl CH2
CH COO CH2
R1
H2N
CH COO CH2
R1
H2N
CH COO CH2
R1
H2N
CH COO CH2
R1
H2N
CH COO CH2
CF3COOH
BOC HN CH COO CH2
R1
Cl CH2
H2N
R2
BOC NH CH COOH
ETAP 2b
DCC
R2 O
R3 O
R2 O
BOC NH CH C
R3 O
NH CH C
R2 O
HN
CH COO CH2
R1
BOC NH CH C
R3 O
NH CH C
R2 O
HN
CH COO CH2
R1
BOC NH CH C
R3 O
NH CH C
R2 O
HN
CH COO CH2
R1
BOC NH CH C
R3 O
NH CH C
R2 O
HN
CH COO CH2
R1
BOC NH CH C
NH CH C
HN
CH COO CH2
.
.
1) CF3COOH
.
.
2)
R1
Rn O
BOC NH CH C
Rn O
BOC NH CH C
R O
n
BOC NH CH C
Rn O
BOC NH CH C
ETAP 3a
HN
1) CF3COOH
BOC NH CH C
HN
CH COO CH2
BOC NH CH C
R2 O
HN
CH COO CH2
R1
DCC
BOC NH CH C
R2 O
HN
CH COO CH2
ETAP 3b
BOC NH CH C
HN
CH COO CH2
CH COO CH2
R1
R2 O
R3
2)
BOC NH CH COOH
R1
R1
.
Rn
BOC NH CH COOH
DCC
ETAP Nb
ETAP Na
BOC NH CH C
Rn O
R1
BOC NH CH C
R2 O
...
...
...
...
...
R3 O
R2 O
NH CH C
R3 O
NH CH C
R2 O
HN
CH COO CH2
R1
NH CH C
R3 O
NH CH C
R2 O
HN
CH COO CH2
NH CH C NH CH C
R3 O
R2 O
HN
CH COO CH2
NH CH C
R3 O
NH CH C
R2 O
HN
CH COO CH2
R1
NH CH C
NH CH C
HN
CH COO CH2
R1
R1
HO CH2
HO CH2
Rn O
BOC NH CH C
...
R3 O
R2 O
NH CH C
NH CH C
R1
R1
HN
CH COOH
+
HO CH2
HO CH2
PEPTYD
HO CH2
HCl
regeneracja matrycy
Cl CH2
Cl CH2
Cl CH2
Cl CH2
Cl CH2