Органические реакции, Сборник 12 - Адамс Р.
Скачать (прямая ссылка):
Другие аминокислоты, кроме серина, треонина или цистеи-на, в которых аминогруппа защищена карбалкоксильной, фта-лоильной, я-толуолсульфонильной или тритильной группой, обычно не подвергаются рацемизации. Однако все ацилпептиды, за исключением тех, которые содержат концевую карбокси-группу в остатке глицина, пролина или оксипролина, могут рацемизоваться во время образования ангидрида. В этиловом эфире карбобензилокси-Б-серилглицил-Ь-аланина остаток серина почти нацело рацемизуется в водном растворе метанола при комнатной температуре в присутствии триэтиламина [39].
Скорость рацемизации обычно возрастает с увеличением времени и с повышением температуры образования ангидрида, но наиболее важным фактором является природа растворителя. Рацемизация уменьшается в неполярных растворителях и в отсутствие основания [5]. В случае се-ациламиноацилалкилкарбо-натов тетрагидрофуран и толуол особенно хорошие растворители с точки зрения уменьшения скорости рацемизации, тогда как хлороформ [40] и диметилформамид [41] в этом отношении плохие растворители. Хлороформ и диметилформамид >могут растворять хлористоводородную соль триэтиламина, образующуюся при получении ангидрида, и эта соль может оказывать влияние на скорость рацемизации. Если это предположение правильно, то хлористоводородная соль трибутиламина, которая растворима во многих органических растворителях, должна увеличивать скорость рацемизации при применении бензола в качестве растворителя. Если хлористоводородная соль триэтиламина— главный фактор, вызывающий рацемизацию, то может оказаться выгодным брать другой третичный амин или применять иной метод для удаления хлористого водорода из реакционной смеси. Вместо хлористоводородной соли можно
182
IV. Синтез пептидов с помощью смешанных ангидридов
применять или свободное основание, или другую соль эфира сс-аминокислоты.
Для определения степени рацемизации применяли различные физические методы. Ацетил-Ь-лейцин конденсировали с этиловым эфиром глицина различными способами [35]. Ввиду того что оптически чистый продукт обладает сравнительно высоким вращением, последнее можно использовать в качестве критерия чистоты. Проба, позволяющая обнаружить рацемизацию, прошедшую даже менее чем на 0,5%, заключается в аци-лировании этилового эфира глицина карбобензилоксиглицил-L-фенилаланином с последующей дробной кристаллизацией продукта реакции [42]. Для того чтобы разделить оптические изомеры, можно применять противоточное распределение [38].
Для обнаружения рацемизации можно с успехом использовать ферментативные методы. С этой целью применяли ферменты, ^специфичные для гидролиза пептидных связей в таких пептидах, в которых вновь образующиеся карбоксильные группы взаимодействуют с се-аминокислотными остатками L-конфи-гурации [43]. Гистидилфенилаланиларгинилтриптофилглицин был синтезирован из L-аминекислот с -применением в качестве конденсирующегося реагента N, N'-дициклогексилкарбодиимида [44]. После обработки пентапептида трипсином произошло образование гистидилфенилаланиларгинина и триптофилглицина вместе с большим количеством иегидролизованного вещества, как это было показано с помощью хроматографии на бумаге. Расщеплению подверглось только 37% пентапептида. Фермент лейцинаминопептидаза привел к образованию гистидина, фе-нилаланина, аргинина, триптофана и глицина в следующих молярных соотношениях: 1:1:0,4 :0,4 : 0,4, Таким образом, оба ферментативных метода показывают, что в продукте реакции содержалось только около 40% от исходного оптически чистого L-изомера. Лейцинаминопептидаза также применялась для того, чтобы показать, что рктапептид, занимающий положения 6—13 в молекуле АКТГ, был синтезирован без рацемизации [45]..
Оптическая чистота восьми трипептидов D- и L-валина, полученных ^использованием дициклогексилкарбодиимида, была доказана микробиологическим анализом L-валина [46].
Рацемизации можно избежать, если конденсировать карбал-килокси- (или фталоил-, тозил- и тритил-) аминокислоты с пептидом таким образом, чтобы одновременно удлинять цепь на одну аминокислоту. Этим методом был синтезирован гистидил-фенилаланиларгинилтриптофилглицин с применением дициклогексилкарбодиимида при образовании большей части пептидных связей [47]. Затем продукт реакции был полностью гидролизо-ван трипсином до гистидилфенилаланиларгинина и триптофил-
а-Ациламиноацилхлоркарбонаты
183
глицина; в случае химотрипсина образовались гистидилфенил-аланин, аргинилтриптофан и глицин.
Можно также избежать рацемизации, если конденсировать большие фрагменты пептида с остатками глицина или пролина или если синтез осуществлять через азид.
Систематического изучения влияния боковых цепей а-амино-кислоты на скорость рацемизации не проводилось.
быс-(а-АЦИЛАМИНОАЦИЛ)КАРБОНАТЫ
Карбобензилоксиглицин вступает в реакцию с фосгеном в присутствии третичного основания в инертном растворителе с образованием смешанного ангидрида, из которого путем конденсации с глицином получается карбобензилоксиглицилглицин с общим выходом 40% [48]. Предполагают, что реакция протекает следующим образом:
