Синтез гомополипептидов (поликонденсация)

Синтез циклических пептидов

Вначале получают линейный пептид с активированной карбоксильной и свободной аминной группами или наоборот и далее осуществляют внутримолекулярную циклизацию в условиях, исключающих линейную конденсацию активированных компонентов.

Синтез проводят в 3 стадии: сначала строят пептидную цепочку с подходящей защитной группой N-конца, затем активируют СООН и наконец снимают защиту с N-конца в мягких условиях, исключающих деактивацию карбоксила. Чтобы сразу не наступала поликонденсация, следует проводить отщепление при большом разбавлении, или перевести NH₂ в соль. (HCL, HBr). Эти соли гидрохлориды их можно выделить в кристаллическом в виде до того, как добавлением подходящего органического основания их вводят в реакцию замыкания цикла.

NH₂ обычно защищают тритильной группой, реже карбобензокси - третбутоксикарбонильной.

Активирование СООН достигается переводом в азиды, активированные эфиры, хлорангидриды, действием дициклогексилкарбодиимида.

n-нитрофениловые эфиры аминокислот с Tr защитой аминогрупп применялись, например в синтезе грамицидина С.

В качестве исходного соединения для синтеза грамицидина С использовали линейный декапептид.

При циклизации соответсвующего пентапептида химически получен С, а не циклопентапептид. На основании этих данных считают, что в синтетических циклопентапептидах всегда имеется четное число аминокислотных остатков.

Синтез гомополипептидов (поликонденсация)

В противоположность ступенчатому синтезу при поликонденсации, чтобы избежать побочных реакций, в момент проведения реакция защищают только функциональные группы в боковых R.

1.Поликонденсация без предварительной активации функциональных групп.

2.Поликонденсация с активацией CООН (NH₂ предварительно защищают и защиту удаляют в момент поликонденсации)

3. Поликонденсация с активацией аминогруппы (активация проводится при защищённой CООН, это защита снимается перед поликонденсацией)

1. Используется довольно редко. Впервые описана поликонденсация глицина в водном аммиаке в автоклаве при 140 º. Полученны линейные полимеры с n=6,12 и 18

При нагревании смеси аминокислот при температуре выше 150 º в расплаве в присутствии избытка дикарбоновых аминокислот получается смесь белковоподобных веществ с молекулярным весом от 3600 до 8600. Они содержат D-аминокислоты и могут служить питательной средой для бактерий.

Гораздо чаще применяется способ с активацией CООН.

Используют различные эфиры. Например, тиофениловые эфиры аминокислот подвергаются поликонденсации в растворах уже при 18-20 º.

Могут быть использованы пентахлорфениловые эфиры.

Наиболее успешно протекает поликонденсация аминокислот активированных по NH_2. Например, фосфитамидов аминокислот, N-карбоксифенокси и N-карбоксикрезоксиаминокислот, N-карботиофениламинокислот. Все эти производные подвергаются поликонденсации с выделением углекислого газа, причём могут быть получены полимеры со степенью n до нескольких десятков и даже сотен. Наибольшее практическое применение нашли N-карбоксиангидриды аминокислот

N-карбоксиангидриды были получены еще в 1906 году. И тогда же было отмечено, что это очень реакционно способные соединения, которые легко подвергаются поликонденсации. Катализаторами могут быть H2O, сильные основания, первичные или вторичные амины, четвертичные аммониевые основания, хлористый литий.

Были получены гомополипептиды, политирозин, поли-S-алкилцистеин, полиГлу,полиСер и т.п. и гетерополипептиды.

Изучение физико-химических свойств и пространственной структуры синтетических полипептидов сыграло важную роль в выявлении закономерностей и особенностей пространственных структур белков.