具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明液相片段缩合制备胸腺肽α1的合成工艺作进一步说明。
下列各实施例中,合成胸腺肽α1所涉及的目的肽及中间体的各个肽片段的氨基酸序列见表l。各实施例中肽片段组合方式见表2。中间片段肽的氨基酸序列见表3。本发明所涉及氨基酸的缩写见的表4。
实施例一、2+2片段法制备胸腺肽α1
1、树脂制备
1.1制备Fmoc-Asn(Trt)-2-氯-三苯甲基树脂:将2-氯-三苯甲基氯树脂(5g,取代值0.8mmol/g树脂,1 eq.)加入150 mL多肽合成器,用60mL DCM洗涤溶胀树脂30分钟。抽干溶剂,加入Fmoc-Asn(Trt)-OH (1.2 eq.)和DIEA (2.5eq.)的30 mL DCM溶液。氩气保护下机械搅拌该混合物1小时。加入色谱级甲醇10 mL(2ml/g树脂)对树脂上的活性部分进行30分钟封闭。抽干溶剂,用3×60 mL DMF、3×60 mL DCM、3×60 mL MeOH洗涤,真空抽滤干燥至恒重,获得6.39g Fmoc-Asn(Trt)-2-氯-三苯甲基树脂。利用紫外分光光度法测量哌啶脱保护液中Fmoc量,树脂的荷栽量为0.39 mmol/g。
1.2制备Fmoc-Lys(Boc)-2-氯-三苯甲基树脂:将2-氯-三苯甲基氯树脂(5g,取代值0.8mmol/g树脂,1 eq.)加入150 mL多肽合成器,用60mL DCM洗涤溶胀树脂。排干树脂床,加入Fmoc-Lys(Boc)-OH (1.5 eq.)和DIEA (2.5eq.)的30 mL DCM溶液。氩气保护机械搅拌该混合物1小时。加入色谱甲醇10 mL(2ml/g树脂)对树脂上的活性部分进行30分钟封端。排干树脂床,用3×60 mLDMF、3×60 mLDCM、3×60 mLMeOH洗涤,真空干燥至恒重,获得6.69g Fmoc-Lys(Boc)-2氯-三苯甲基树脂。利用紫外分光光度法测量哌啶脱保护液中Fmoc量,树脂的荷栽量为0.58 mmol/g。
1.3制备Fmoc-Asp(OtBu)-2-氯-三苯甲基树脂:将2-氯-三苯甲基氯树脂(5g,取代值0.8mmol/g树脂,1 eq.)加入150 mL多肽合成器,用6mL DCM洗涤溶胀树脂。排干树脂床,加入Fmoc-Asp(OtBu)-OH (1.5 eq.)和DIEA (2.5eq.)的30 mL DCM溶液。氩气保护机械搅拌该混合物1小时。加入色谱甲醇10 mL(2ml/g树脂)对树脂上的活性部分进行30分钟封端。排干树脂床,用3×60 mL DMF、3×60 mL DCM、3×60 mL MeOH洗涤,真空干燥至恒重,获得6.32g Fmoc-Asp(OtBu)-2氯-三苯甲基树脂。利用紫外分光光度法测量哌啶脱保护液中Fmoc量,树脂的荷栽量为0.583 mmol/g。
1.4制备Fmoc-Ser(tBu)-2-氯-三苯甲基树脂:将2-氯-三苯甲基氯树脂(5g,取代值0.8mmol/g树脂,1 eq.)加入150 mL多肽合成器(自制),用100mL DCM洗涤溶胀树脂。排干树脂床,加入Fmoc-Ser(tBu)-OH (1.5 eq.)和DIEA (2.5eq.)的25 mL DCM溶液。氩气保护机械搅拌该混合物1小时。加入色谱甲醇10 mL(2ml/g树脂)对树脂上的活性部分进行30分钟封端。排干树脂床,用3×60 mLDMF、3×60 mLDCM、3×60 mLMeOH洗涤,真空抽滤干燥至恒重,获得6.23g Fmoc-Ser(tBu)-2氯-三苯甲基树脂。利用紫外分光光度法测量哌啶脱保护液中Fmoc量,树脂的荷栽量为0.57 mmol/g。
2.片段制备
2.1 肽片段Ac-AA(1-9)-OH的制备:
向150 mL肽反应室中加入5g Fmoc-Ser(tBu)-2-氯-三苯甲基树脂。加入60 mL DCM中搅拌约30分钟溶胀树脂,然后抽干。用2×50 mL 20%哌啶/DMF溶液分别5,15分钟处理树脂,去除Fmoc。用50 mL DMF冼涤所述树脂4次,去除Fmoc副产物(二苯并富烯和其哌啶加合物)和残余哌啶,然后按茚三酮试验测定。
同时活化序列中的后续氨基酸Fmoc-Ser(tBu)-OH,以在其羧基末端反应。将Fmoc-保护的氨基酸(1.5 eq.)、HOBT (1.5 eq.)和DIEA (1.5eq.)在室温下溶解于25mL DMF中。氩气保护下把该溶液冰浴冷却至0℃,然后加入HBTU (1.5 eq.),搅拌5分钟溶解。将活化的氨基酸溶液加入到抽干的树脂中,用5 mL DCM洗涤。机械搅拌所述反应物1小时。用定性茚三酮试验监测缩合完成情况。在判定所述缩合反应完成后,则抽干树脂,用3×50 mL DMF洗涤树脂。
依次用Fmoc-保护的氨基酸Thr (tBu)、Asp(OtBu)、Val、Ala、Ala、Asp(OtBu)、Ser (tBu)各1.5当量,对所述肽片段后续单体重复该操作过程。在最后一个偶合反应后,脱去N末端Fmoc保护,用乙酸酐和吡啶(各8 eq.)的25mL NMP: DMF(3:1)乙酰化所述树脂结合肽30分钟,抽干树脂床,用3×60 mL DMF、3×60 mL DCM、3×60 mL MeOH洗涤,真空干燥至恒重,获得8.05g树脂结合肽。
用100 mL l% TFA的DCM处理约1小时,然后用2 × 50 mL 0.5%TFA的DCM各洗涤5分钟,从树脂裂解所述肽。将裂解部分收集到吡啶(与TFA体积比1:1)上。合并裂解洗涤液,真空下浓缩至约10 mL体积,然后用10 mL DMSO重构,同时继续浓缩以去除残余DCM至终体积约 10mL。加入100 mL水沉淀产物。室温下搅拌该淤浆30分钟。真空过滤收集所述固体,用约100 mL水洗涤。真空干燥所述产物,获得3.31g纯度92% Ac-AA (1-9)-OH,产率93%。
上述制备的片段Ac-AA(1-9)-OH的结构如下(见表3序列2a):
Ac-Ser(tBu)-Asp(OtBu)-Ala-Ala-Val-Asp(OtBu)-Thr(tBu)-Ser(tBu)-Ser(tBu)-COOH。
分子式:C58H103N9O19,分子量:MW:1229.74。
2.2肽片段Fmoc-AA(10-15)-OH的制备
向150 mL肽反应室中加入5g Fmoc-Asp(OtBu)-2氯-三苯甲基树脂。在60 mL DCM中搅拌约30分钟溶胀树脂,然后抽干。用2×50 mL 20%哌啶/DMF溶液分别5,15分钟处理树脂,去除Fmoc。用50 mL DMF冼涤所述树脂4次,去除Fmoc副产物和残余哌啶,然后按茚三酮试验测定。
同时活化序列中的后续氨基酸Fmoc-Lys(Boc)-OH,以在其羧基末端反应。将Fmoc-保护的氨基酸(1.5 eq.)、HOBT (1.5 eq.)和DIEA (1.5eq.)在室温下溶解于25mL DMF中。在氩气保护下把该溶液冰浴冷却至0℃,然后加入HBTU (1.5 eq.),搅拌5分钟溶解。将活化的氨基酸溶液加入到抽干的树脂中,用5 mL DCM洗涤。机械搅拌所述反应物1小时。用定性茚三酮试验监测缩合完成情况。在判定所述缩合反应完成后,则抽干树脂,用3×50 mL DMF洗涤树脂。
用Fmoc-保护的氨基酸Thr (tBu)、Thr (tBu)、Ile、Glu (OtBu)各1.5当量,对所述肽片段后续单体重复该操作过程。在最后一个偶合反应后,不脱除最后一个氨基酸的Fmoc保护,3×60 mL DCM、3×60 mL MeOH洗涤,真空抽滤干燥至恒重,获得8.35g树脂结合肽。
用100 mL l% TFA的DCM处理约1小时,然后用2 x 50 mL 0.5%TFA的DCM各洗涤5分钟,从树脂裂解所述肽。将裂解部分收集到吡啶(与TFA体积比1:1)上。合并裂解洗涤液,真空下浓缩至约10 mL体积,然后用10 mL DMSO重构,同时继续浓缩以去除残余DCM至终体积约 10mL。加入100 mL水沉淀产物。室温下搅拌该淤浆30分钟。真空过滤收集所述固体,用约100 mL水洗涤。真空干燥所述产物,获得3.51g 纯度95%的Fmoc-AA(10-15)-OH,产率96%。
上述制备的肽片段Fmoc-AA(10-15)-OH的结构如下(见表3序列4a):
Fmoc-Glu(OtBu)-Ile-Thr(tBu)-Thr(tBu)-Lys(Boc)-Asp(OtBu)-COOH。
分子式:C65H101N7O17,分子量:MW:1251.72。
2.3 肽片段Fmoc-AA(17-20)-OH的制备:
向150 mL肽反应室中加入5g Fmoc-Lys(Boc)-2-氯-三苯甲基树脂。在60 mL DCM中搅拌约30分钟溶胀树脂,然后抽干。用2×50 mL 20%哌啶/DMF溶液分别5,15分钟处理树脂。用50 mL DMF冼涤所述树脂4次,去除Fmoc副产物(二苯并富烯和其哌啶加合物)和残余哌啶,然后按茚三酮试验测定。
同时活化序列中的后续氨基酸Fmoc-Lys(Boc)-OH,以在其羧基末端反应。将Fmoc-保护的氨基酸(1.5 eq.)、HOBt (1.5 eq.)和DIEA (1.5eq.)在室温下溶解于25mL DMF中。氩气保护下把该溶液冰浴冷却至0℃,然后加入HBTU (1.5 eq),搅拌5分钟溶解。将活化的氨基酸溶液加入到抽干的树脂中,用5 mL DCM洗涤。机械搅拌所述反应物1小时。用定性茚三酮试验监测缩合完成情况。在判定所述缩合反应完成后,则抽干树脂,用3×50 mL DMF洗涤树脂。
用Fmoc-保护的氨基酸Glu (OtBu)、Lys(Boc)各1.5当量,对所述肽片段后续单体重复该操作过程。在最后一个偶合反应后,不脱去脱去N末端Fmoc保护, 3×60 mL DCM、3×60 mL MeOH洗涤,真空抽滤干燥至恒重,获得7.46g树脂结合肽。
用100 mL l% TFA的DCM处理约1小时,然后用2 x 50 mL 0.5%TFA的DCM各洗涤5分钟,从树脂裂解所述肽。将裂解部分收集到吡啶(与TFA体积比1:1)上。合并裂解洗涤液,真空下浓缩至约10 mL体积,然后用10 mL 乙醇重构,同时继续浓缩以去除残余DCM至终体积约 10mL。加入100 mL水沉淀产物。室温下搅拌该淤浆30分钟。真空过滤收集所述固体,用约100 mL水洗涤。真空干燥所述产物,获得3.08g纯度95%的Fmoc-AA(17-20)-OH,产率97%。
上述制备的肽片段Fmoc-AA(17-20)-OH的结构如下(见表3序列8a):
Fmoc-Lys(Boc)-Glu(OtBu)-Lys(Boc)-Lys(Boc)-COOH。
分子式:C57H87N7O15,分子量:MW:1109.63。
2.4 肽片段Fmoc-AA(21-28)-OH的制备:
固相制备片段Fmoc-AA(21-28)-OH
向150 mL肽反应室中加入6g Fmoc-Asn(Trt)-2-氯-三苯甲基树脂(取代值0.39mmol/g)。在60 mL DCM中搅拌约30分钟溶胀树脂,然后抽干。用2×60 mL 20%哌啶/DMF溶液分别5,15分钟处理树脂,去除Fmoc。用60 mLDMF冼涤所述树脂4次,去除Fmoc副产物和残余哌啶,然后按茚三酮试验测定。
同时活化序列中的后续氨基酸Fmoc-Glu(OtBu)-OH,以在其羧基末端反应。将Fmoc-保护的氨基酸(1.5 eq.)、HOBt (1.5 eq.)和DIEA (1.5eq.)在室温下溶解于28mL DMF中。氩气保护下把该溶液冰浴冷却至0℃,然后加入HBTU (1.5 eq),搅拌5分钟溶解。将活化的氨基酸溶液加入到抽干的树脂中,用5 mL DCM洗涤。机械搅拌所述反应物1小时。用定性茚三酮试验监测缩合完成情况。在判定所述缩合反应完成后,则抽干树脂,用3×60 mL DMF洗涤树脂。
用Fmoc-保护的氨基酸Ala、Glu (OtBu)、Glu(OtBu)、Val、Val、Glu(OtBu)各1.5当量,对所述肽片段后续单体重复该操作过程。在最后一个偶合反应后,不脱去N末端Fmoc保护,用3×60 mL DCM、3×60 mL MeOH洗涤,真空抽滤干燥至恒重,获得9.01g树脂结合肽。
用100 mL l% TFA的DCM处理约1小时,然后用2 × 50 mL 0.5%TFA的DCM各洗涤5分钟,从树脂裂解所述肽。将裂解部分收集到吡啶(与TFA体积比1:1)上。合并裂解洗涤液,真空下浓缩至约10 mL体积,然后用10 mL DMSO重构,同时继续浓缩以去除残余DCM至终体积约 10mL。加入100 mL水沉淀产物。室温下搅拌该淤浆30分钟。真空过滤收集所述固体,用约100 mL水洗涤。真空干燥所述产物,获得3.45g 纯度92% Fmoc-AA(21-28)-OH,产率92%。
上述制备的片段Fmoc-AA(21-28)-OH的结构如下(表3序列10a):
Fmoc-Glu(OtBu)-Val-Val-Glu(OtBu)-Glu(OtBu)-Ala-Glu(OtBu)-Asn(Trt)-COOH (序列13a)。分子式:C87H112N9O20,分子量:MW:1602.80。
3片段缩合过程
3.1 Fmoc-AA(21-28)-OtBu制备
通过Fmoc-AA(21-28)-OH与叔丁基三氯乙酰亚胺酯(TBTA)制备片段Fmoc-AA(21-28)-OtBu。
在100 mL圆底烧瓶中加入1mmol Fmoc-AA(21-28)-OH(3.2g),加入DCM:DMF:TBTA=7:1:2溶液20 mL,加温至35℃磁力搅拌反应1小时,TLC监测,反应完全后,加入冷MTBE 80 mL沉淀产物,搅拌1小时去除TBTA,过滤沉淀,干燥,得到Fmoc-AA(21-28)-OtBu 3.21g,收率96%,92%HPLC纯。
反应过程TLC控制,TLC条件:氯仿/甲醇/TFE=9:0.5:0.5;UV,碘检测;Rf: Fmoc-AA(21-28)-OH, 0.16;Rf: Fmoc-AA(21-28)-OtBu, 0.71。
片段Fmoc-AA(21-28)-OtBu的结构(序列10b):
Fmoc-Glu(OtBu)-Val-Val-Glu(OtBu)-Glu(OtBu)-Ala-Glu(OtBu)-Asn(Trt)-OtBu。
分子式:C91H120N9O20,分子量:MW 1658.86。
3.2制备NH2-AA(21-28)-OtBu
在100 mL圆底烧瓶中加入3.1合成的Fmoc-AA(21-28)-OtBu 3.0g,加入DMF 25.2 mL溶解,滴加哌啶至30mL(最终浓度16%),反应2小时,TLC监测,HPLC检定,反应完全后加入70mL冰水沉淀产物,冰水20 mL洗涤过滤沉淀2遍,真空干燥。干燥产物加入冷冻MTBE 60 mL搅拌2小时去除脱除Fmoc的富烯产物,过滤沉淀,干燥,得到NH2- AA(21-28)-OtBu 2.55g,收率98%。
反应过程TLC控制,TLC条件:氯仿/甲醇/TFE=80:6:6;UV,碘检测;Rf: NH2- AA(21-28)-OtBu, 0.20;Rf: Fmoc-AA(21-28)-OtBu,0.71。
制备的NH2-AA(21-28)-OtBu的结构如下(见表3序列10c):
NH2-Glu(OtBu)-Val-Val-Glu(OtBu)-Glu(OtBu)-Ala-Glu(OtBu)-Asn(Trt)-OtBu。
分子式:C76H110N9O18,分子量:MW 1436.79。
3.3通过液相缩合片段制备Fmoc-AA(17-28)-OtBu
在100 mL圆底烧瓶中加入NH2-AA(21-28)-OtBu 1.00g、Fmoc-AA(17-20)-OH 0.816g和HOBt 0.104g。将所述固体溶解于含有DIEA(0.199g)的DMF (20 mL),然后在氩气保护下冷却至0℃。向冷却的溶液中加入HBTU 0.292g。在0℃搅袢反应混合物1小时,然后升温至室温,再搅拌1小时。加入水(60mL)从所述溶液中沉淀肽。真空过滤收集固体,用水(20 mL×2)洗涤,并干燥获得1.853g粗品Fmoc-AA(17-28)-OtBu。在室温下用MTBE (100 mL)研磨所述固体3小时,真空过滤收集,并干燥获得1.608g Fmoc-AA(17-28)-OtBu,收率91%。
反应过程TLC控制,TLC条件:氯仿/甲醇/TFE=80:6:6;UV,碘检测;Rf: NH2-AA(21-28)-OtBu, 0.20;Rf: Fmoc-AA(17-20)-OH, 0.10;Rf: Fmoc-AA(17-28)-OtBu, 0.36。
制备的 Fmoc-AA(17-28)-OtBu的结构如下(见表 3序列9b):
Fmoc-Lys(Boc)-Glu(OtBu)-Lys(Boc)-Lys(Boc)-Glu(OtBu)-Val-Val-Glu(OtBu)-Glu(OtBu)-Ala-Glu(OtBu)-Asn(Trt)-OtBu。分子式:C133H195N16O32,分子量:MW 2528.41。
3.4制备NH2-AA(17-28)-OtBu
在100 mL圆底烧瓶中加入合成的Fmoc-AA(17-28)-OtBu 1.568g,加入DMF 16.8 mL溶解,滴加哌啶至最终浓度16%,反应2小时,TLC监测,HPLC检定,反应完全后加入冰水沉淀产物,冰水洗涤过滤沉淀2遍,真空干燥。加入冷MTBE 60 mL搅拌2小时去除脱除Fmoc的富烯产物,过滤沉淀,干燥,得到NH2-AA(17-28)-OtBu 1.39g,收率97%。
反应过程TLC控制,TLC条件:氯仿/甲醇/TFE=80:6:6;UV,碘检测;Rf: NH2-AA(17-28)-OtBu, 0.11;Rf: Fmoc-AA(17-28)-OtBu, 0.36。
制备的NH2-AA(17-28)-OtBu的 结构如下(见表3序列9c):
NH2-Lys(Boc)-Glu(OtBu)-Lys(Boc)-Lys(Boc)-Glu(OtBu)-Val-Val-Glu(OtBu)-Glu(OtBu)-Ala-Glu(OtBu)-Asn(Trt)-OtBu。
分子式:C118H185N16O30,分子量:MW 2306.34。
3.5 Fmoc-AA(10-15)-OH与H-L-Leu-OBzl﹒Tos反应得到Fmoc-AA(10-16)-OBzl
将1.253g Fmoc-AA(10-15)-OH (1mmol)、H-L-Leu-OBzl﹒Tos(1.5 eq.)、HOBt(1.5 eq.)和DIEA(3 eq.)加入50 mL圆底烧瓶中,并加入DMF (20 mL)。将生成的溶液冰浴冷却至0-5℃。向该冷却溶液中加入HBTU(1.5 eq.)。在冰浴下搅拌该溶液15分钟,去除冰浴,继续搅拌2.5小时。将反应化合物冰浴冷却,并加入0.5 N盐酸水溶液(25 mL),沉淀所保护的肽。真空过滤收集固体,并在过滤瓶中干燥获得1.55g粗品Fmoc-AA(10-16)-OBzl。将该固体溶解于乙酸乙酯(25 mL)中,经硫酸镁干燥,过滤并浓缩至10 mL体积。将该溶液冷却至0~5℃,加入己烷(25 mL)沉淀所述肽。真空过滤收集固体,并干燥获得1.43g Fmoc-AA(10-16)-OBzl,收率98%。
反应过程TLC控制,TLC条件:氯仿/甲醇/TFE=80:6:6;UV,碘检测;Rf: Fmoc-AA(10-15)-OH, 0.29;Rf: Fmoc-AA(10-16)-OBzl, 0.57。
上述制备的肽片段Fmoc-AA(10-16)-OBzl的结构如下(见表3序列5a):
Fmoc-Glu(OtBu)-Ile-Thr(tBu)-Thr(tBu)-Lys(Boc)-Asp(OtBu)-Leu-COOBzl。分子式:C78H118N8O18,分子量:MW:1454.86。
3.6 Fmoc-AA(10-16)-OBzl脱去Fmoc得到NH2-AA(10-16)-OBzl
100mL圆底烧瓶中加入1.4g Fmoc-AA(10-16)-OBzl和16%的哌啶/DMF 15mL,室温搅拌60分钟,加入己烷(40 mL)沉淀所述肽。从粘性固体倾析所述溶剂。用MTBE (50 mL)在室温下研制固体3小时。真空过滤收集固体,干燥获得1.35g NH2-AA(10-16)-OBzl。将所述固体溶解于甲醇(15 mL)中,搅拌冷却至0-5℃。加入0.5N盐酸水溶液(15 mL)沉淀所述肽。真空过滤收集固体,用水(50 mL)然后用2-丙醇(50 mL)洗涤,干燥获得1.12g NH2-AA(10-16)-OBzl,收率95%。
反应过程TLC控制,TLC条件: 氯仿/甲醇/TFE=80:6:6(5滴醋酸); UV,碘检测; Rf: NH2-AA(10-16)-OBzl, 0.41;Rf: Fmoc-AA(10-16)-OBzl, 0.57。
上述制备的肽片段NH2-AA(10-16)-OBzl的结构如下(见表3序列5b):
NH2-Glu(OtBu)-Ile-Thr(tBu)-Thr(tBu)-Lys(Boc)-Asp(OtBu)-Leu-COOBzl。
分子式:C63H109N8O16,分子量:MW:1233.80。
3.7 Ac-AA(1-9)-OH与NH2-AA(10-16)-OBzl反应得到Ac-AA(1-16)-OBzl
将1.047g Ac-AA(1-9)-OH(1.05 eq.)与1g NH2-AA(10-16)-OBzl(1 eq.)、HOBt(1.05 eq.)和DIEA(2.1 eq.)加入50 mL圆底烧瓶中,并加入DMF (20 mL)。将生成的溶液搅拌冰浴冷却至0-5℃。向该冷却溶液中加入HBTU(1.05 eq.)。在冰浴下搅拌15分钟,去除冰浴,继续搅拌3小时。将反应化合物冰浴冷却,并加入冰水(20 mL)沉淀肽。真空过滤收集固体,并在过滤瓶中干燥获得1.824g Ac-AA(1-16)-OBzl,收率92%。
反应过程TLC控制,TLC条件: 氯仿/甲醇/TFE=80:6:6(5滴醋酸); UV,碘检测; Rf: NH2-AA(10-16)-OBzl, 0.41;Rf: Ac-AA(1-9)-OH, 0.13(无紫外显色,只有碘显色);Rf:Ac-AA(1-16)-OBzl, 0.64。
上述制备的肽片段Ac-AA(1-16)-OBzl的结构如下(见表3序列3c):
Ac-Ser(tBu)-Asp(OtBu)-Ala-Ala-Val-Asp(OtBu)-Thr(tBu)-Ser(tBu)-Ser(tBu)-Glu(OtBu)-Ile-Thr(tBu)-Thr(tBu)-Lys(Boc)-Asp(OtBu)-Leu-COOBzl。
分子式:C121H210N17O34,分子量:MW:2445.52。
3.8 Ac-AA(1-16)-OBzl催化氢化得到Ac-AA(1-16)-OH
在50 mL圆底烧瓶中加入1.8g Ac-AA(1-16)-OBzl和DMF(20 mL)。向该溶液中加入甲酸铵水溶液(1 mL),然后加入湿的10%钯碳(60%含水量),室温下搅拌120分钟。将该淤浆过滤到90 mL水中。用DMF(5 mL)洗涤滤饼。用乙酸乙酯(15 mL)洗涤水悬浮液。然后浓缩乙酸乙酯至5 mL体积。加入己烷(20 mL)沉淀,从固体倾析溶剂。将固体溶解于甲醇(10 mL)中,加入4:1水/饱和氯化钠水溶液(25 mL)沉淀所述肽。真空过滤收集固体,用水(10 mL)洗涤,干燥获得1.47g Ac-AA(1-16)-OH,收率85%。
上述制备的肽片段Ac-AA(1-16)-OH的结构如下(见表3序列3a):
Ac-Ser(tBu)-Asp(OtBu)-Ala-Ala-Val-Asp(OtBu)-Thr(tBu)-Ser(tBu)-Ser(tBu)-Glu(OtBu)-Ile-Thr(tBu)-Thr(tBu)-Lys(Boc)-Asp(OtBu)-Leu-COOH。
分子式:C114H204N17O34,分子量:MW:2355.48。
3.9 Ac-AA(1-16)-OH与NH2-AA(17-28)-OtBu得到Ac-AA(1-28)-OtBu
将1.4g Ac-AA(1-16)-OH(1.05 eq.)与1.31g NH2-AA(17-28)-OtBu(1 eq.)、HOBt(1.05 eq.)和DIEA(2.1 eq.)加入50 mL圆底烧瓶中,并加入DMF (20 mL)。将生成的溶液搅拌冷却至0-5℃。向该冷却溶液中加入HBTU(1.05 eq.)。在冰浴下搅拌15分钟,去除冰浴,继续搅拌3小时。将反应化合物冰浴冷却,并加入冰水(20 mL)沉淀肽。真空过滤收集固体,干燥获得2.38g Ac-AA(1-28)-OtBu,收率90%。
反应过程TLC控制。TLC条件:氯仿/甲醇/TFE=80:6:6;UV,碘检测;Rf:NH2-AA(17-28)-OtBu, 0.11;Rf: Ac-AA(1-16)-OH, 0.19;Rf: Ac-AA(1-28)-OtBu, 0.45。
制备的Ac-AA(1-28)-OtBu的结构为(见表3序列1a):
Ac-Ser(tBu)-Asp(OtBu)-Ala-Ala-Val-Asp(OtBu)-Thr(tBu)-Ser(tBu)-Ser(tBu)-Glu(OtBu)-Ile-Thr(tBu)-Thr(tBu)-Lys(Boc)-Asp(OtBu)-Leu-Lys(Boc)-Glu(OtBu)-Lys(Boc)-Lys(Boc)-Glu(OtBu)-Val-Val-Glu(OtBu)-Glu(OtBu)-Ala-Glu(OtBu)-Asn(Trt)-COOtBu。
分子式:C232H386N33O63,分子量:MW 4642.80。
4、胸腺肽α1的制备及纯化
4.1 通过去除侧链保护Ac-AA(1-28)-OtBu制备胸腺肽α1粗肽
在250 mL圆底烧瓶中加入三氟乙酸/水/三异丙基硅烷/1,2-乙二硫醇(92.5: 2.5: 2.5: 2.5(v/v/v/v%,)溶液50 mL,并冷却至0℃。向该冷却溶液中加入加入Ac-AA(1-28)-OtBu 2g。在0℃搅拌所述淤浆直到所述固体溶解(约5分钟),然后升温至室温,搅拌3小时。将该溶液加入0℃乙醚70 mL中沉淀所述肽。以3000 rpm离心旋转淤浆5分钟,从所述固体倾析乙醚。将所述固体再悬浮于乙醚(50 mL)中,以3000rpm离心旋转5分钟,倾析乙醚。重复该过程一次,然后将固体溶解于含有1%(体积)乙酸的1:l水/乙腈(30 mL)中,在室温下保存24小时。将该溶液冷冻,然后用冷冻干燥器冷冻干燥获得1.26mg胸腺肽α1粗肽,产率95%。胸腺肽α1粗肽的色谱图见图1。
4.2 HPLC纯化胸腺肽α1粗肽
30 mg胸腺肽α1粗肽经制备型HPLC纯化产生全长胸腺肽α1纯品14.6mg,产率48%。
HPLC纯化条件:色谱柱:Waters C18 250×19, 5u, 130A;流速:8mL/min;检测:UV,210 nm;流动相:A.5%乙腈/H2O/0.05% TFA;B.80%乙腈/H2O/0.05% TFA;5%B,10分钟;5-15%B,10分钟;15-50%B,22分钟。胸腺肽α1纯肽色谱图见图2(色谱方法为2010版中国药典方法),纯肽质谱图见图3。
胸腺肽α1的结构如下:
Ac-Ser-Asp-Ala-Ala-Val-Asp-Thr-Ser-Ser-Glu-Ile-Thr-Thr-Lys-Asp-Leu-Lys-Glu-Lys-Lys-Glu-Val-Val-Glu-Glu-Ala-Glu -Asn-COOH。分子式:C129H215N33O55,分子量:MW:3107.5041。
本实施例2+2片段合成胸腺肽α1的工艺路线如图4所示。
实施例二、三片段法合成胸腺肽α1
1树脂制备
1.1 Fmoc-Asn(Trt)-2-氯-三苯甲基树脂的合成同实施例一。
1.2 Fmoc-Ser(tBu)-2-氯-三苯甲基树脂的合成同实施例一。
1.3 Fmoc-Lys(Boc)-2-氯-三苯甲基树脂的制备:将2-氯-三苯甲基氯树脂(5g,取代值0.8mmol/g树脂,1 eq.)加入150 mL多肽合成器,用60mL DCM洗涤溶胀树脂。排干树脂床,由于要合成Fmoc-AA(10-20)-OH必须降低树脂取代值,加入Fmoc-Lys(Boc)-OH (1.2 eq.)和DIEA (2.5eq.)的30 mL DCM溶液。氩气保护机械搅拌该混合物1小时。加入色谱甲醇10 mL(2ml/g树脂)对树脂上的活性部分进行30分钟封端。排干树脂床,用3×60 mLDMF、3×60 mLDCM、3×60 mLMeOH洗涤,真空抽滤干燥至恒重,获得6.13g Fmoc-Lys(Boc)-2氯-三苯甲基树脂。利用紫外分光光度法测量哌啶脱保护液中Fmoc量,树脂的荷栽量为0.43 mmol/g。
2 片段合成
2.1片段Ac-AA(1-9)-OH的制备同实施例一;
2.2片段Fmoc-AA(21-28)-OH的制备同实施例一 。
2.3片段Fmoc-AA(10-20)-OH的制备
向150 mL肽反应室中加入5g Fmoc-Lys(Boc)-2-氯-三苯甲基树脂。在60 mL DCM中搅拌约30分钟溶胀树脂,然后抽干。用2x50 mL 20%哌啶/DMF溶液分别5,15分钟处理树脂,去除Fmoc。用50 mLDMF冼涤所述树脂4次,去除Fmoc副产物(二苯并富烯和其哌啶加合物)和残余哌啶,然后按茚三酮试验测定。
同时活化序列中的后续氨基酸Fmoc-Lys(Boc)-OH,以在其羧基末端反应。将Fmoc-保护的氨基酸(1.5 eq.)、HOBt (1.5 eq.)和DIEA (1.5eq.)在室温下溶解于25mL DMF中。把该溶液冰浴冷却至0℃,然后加入HBTU (1.5 eq.),搅拌5分钟溶解。将活化的氨基酸溶液加入到抽干的树脂中,用5 mL DCM洗涤。机械搅拌所述反应物1小时。用定性茚三酮试验监测缩合完成情况。在判定所述缩合反应完成后,则抽干树脂,用3x50 mL DMF洗涤树脂。
用Fmoc-保护的氨基酸Glu (OtBu)、Lys(Boc)、Leu、Asp(OtBu)、Lys(Boc)、Thr(Trt)、Thr(Trt)、Ile、Glu(OtBu)各1.5当量,注意在合成中使用Trt保护Thr的侧链羟基,这样可以降低肽链聚集。对所述肽片段后续单体重复该操作过程。与其他以上片段合成不同是Thr的侧链保护采用Trt保护,这样可以减轻肽链的聚集。在最后一个偶合反应后,不脱去N末端Fmoc保护,用3x60 mL DCM、3x60 mL MeOH洗涤,真空抽滤干燥至恒重,获得9.55g树脂结合肽。
用100 mL l% TFA的DCM处理约1小时,然后用2 x 50 mL 0.5%TFA的DCM各洗涤5分钟,从树脂裂解所述肽。将裂解部分收集到吡啶(与TFA体积比1:1)上。合并裂解洗涤液,真空下浓缩至约10 mL体积,然后用10 mL DMSO重构,同时继续浓缩以去除残余DCM至终体积约 10mL。加入100 mL水沉淀产物。室温下搅拌该淤浆30分钟。真空过滤收集所述固体,用约100 mL水洗涤。真空干燥所述产物,获得4.55g纯度90% Fmoc-AA(10-20)-OH,产率85%。
片段Fmoc-AA(10-20)-OH的结构如下(表3序列6a):
Fmoc-Glu(OtBu)-Ile-Thr(Trt)-Thr(Trt)-Lys(Boc)-Asp(OtBu)-Leu-Lys(Boc)-Glu(OtBu)-Lys(Boc)-Lys(Boc)-COOH。
分子式:C143H193N15O30;分子量:2602.19。
3片段缩合
3.1片段Fmoc-AA(21-28)-OtBu的制备同实施例一。
3.2片段NH2-AA(21-28)-OtBu的制备同实施例一。
3.3 片段Fmoc-AA(10-28)-OtBu的合成
在100 mL圆底烧瓶中加入NH2-AA(21-28)-OtBu 1.437g、Fmoc-AA(10-20)-OH 2.732 g和HOBt 0.527g。将所述固体溶解于含有DIEA(1.008g)的DMF (15 mL),然后在氩气保护下冷却至0℃。向冷却的溶液中加入HBTU 1.479g。在0℃搅袢反应混合物1小时,然后升温至室温,再搅拌1小时。加入水(50mL)从所述溶液中沉淀肽。真空过滤收集固体,用水(20 mL)洗涤,并干燥获得0.369 g粗品Fmoc-AA(10-28)-OtBu。在室温下用MTBE (10 mL)研磨所述固体1.5小时,真空过滤收集,并干燥获得2.933g Fmoc-AA(10-28)-OtBu,收率90%。
生产过程TLC控制,TLC条件:氯仿/甲醇/TFE=80:6:6;UV,碘检测;Rf: NH2-AA(21-28)-OtBu, 0.20;Rf: Fmoc-AA(10-20)-OH, 0.15;Rf: Fmoc-AA(10-28)-OtBu, 0.56。
Fmoc-AA(10-28)-OtBu结构如下(表3序列7a):
Fmoc-Glu(OtBu)-Ile-Thr(tBu)-Thr(tBu)-Lys(Boc)-Asp(OtBu)-Leu-Lys(Boc)-Glu(OtBu)-Lys(Boc)-Lys(Boc)-Glu(OtBu)-Val-Val-Glu(OtBu)-Glu(OtBu)-Ala-Glu(OtBu)-Asn(Trt)-OtBu。
分子式:C169H263N24O39;分子量:MW 3259.93。
3.4 NH2-AA(10-28)-OtBu的制备
在100 mL圆底烧瓶中加入Fmoc-AA(10-28)-OtBu 2.9g,加入DMF 21 mL溶解,滴加哌啶至最终浓度16%,反应2小时,TLC监测,HPLC检定,反应完全后将反应物加入70mL冰水沉淀产物,冰水洗涤过滤沉淀2遍,真空干燥。加入冷MTBE 80 mL搅拌2小时去除脱除Fmoc的富烯产物,过滤沉淀,干燥,得到NH2-AA(10-28)-OtBu 2.48g,收率92%。
反应过程TLC控制,TLC条件:氯仿/甲醇/TFE=80:6:6;UV,碘检测;Rf: Fmoc-AA(10-28)-OtBu, 0.56;Rf: NH2-AA(10-28)-OtBu, 0.18。
制备的NH2-AA(10-28)-OtBu的结构为(见表3序列4c):
NH2-Glu(OtBu)-Ile-Thr(tBu)-Thr(tBu)-Lys(Boc)-Asp(OtBu)-Leu-Lys(Boc)-Glu(OtBu)-Lys(Boc)-Lys(Boc)-Glu(OtBu)-Val-Val-Glu(OtBu)-Glu(OtBu)-Ala-Glu(OtBu)-Asn(Trt)-OtBu。
分子式:C154H253N24O37,分子量:MW 3030.87。
3.5 Ac-AA(1-28)-OtBu的制备。
在100 mL圆底烧瓶中加入NH2-AA(10-28)-OtBu 2.4g、Ac-AA(1-9)-OH 1.02g和0.113g HOAt。将所述固体溶解于含有DIEA(275uL)的DMF (25 mL),然后在氩气保护下冷却至0℃。向冷却的溶液中加入HBTU 0.315g。在0℃搅袢反应混合物2小时,然后升温至室温,再搅拌2小时。反应物加入水(80mL)中沉淀肽。真空过滤收集固体,用水(20 mL)洗涤,并干燥获得3.53g粗品Ac-AA(1-28)-OtBu。在室温下用MTBE (50 mL)搅拌沉淀3小时,真空过滤收集,并干燥获得3.38g Ac-AA(1-28)-OtBu,收率92%。
生产过程TLC控制,TLC条件:氯仿/甲醇/TFE=80:6:6;UV,碘检测;Rf: NH2-AA(10-28)-OtBu, 0.18;Rf:Ac-AA(1-9)-OH, 0.13(无紫外显色,只有碘显色);Rf: Ac-AA(1-28)-OtBu, 0.45。
制备的Ac-AA(1-28)-OtBu的结构为(见表3序列1a):
Ac-Ser(tBu)-Asp(OtBu)-Ala-Ala-Val-Asp(OtBu)-Thr(tBu)-Ser(tBu)-Ser(tBu)-Glu(OtBu)-Ile-Thr(tBu)-Thr(tBu)-Lys(Boc)-Asp(OtBu)-Leu-Lys(Boc)-Glu(OtBu)-Lys(Boc)-Lys(Boc)-Glu(OtBu)-Val-Val-Glu(OtBu)-Glu(OtBu)-Ala-Glu(OtBu)-Asn(Trt)-OtBu。
分子式:C232H386N33O63,分子量:MW 4642.80。
4、胸腺肽α1的制备及纯化
通过去除侧链保护Ac-AA(1-28)-OtBu制备胸腺肽α1粗肽及胸腺肽α1粗肽的纯化与实施例一相同。
本实施例三片段合成胸腺肽α1的工艺路线如图5所示。