DE2647843A1 - Neue peptide, ihre herstellung sowie verfahren zur herstellung cyclischer peptide - Google Patents
Neue peptide, ihre herstellung sowie verfahren zur herstellung cyclischer peptideInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf die Cyclisierung von Peptiden, insbesondere auf Verfahren zur Behandlung
von Peptiden, die einen Cysteinrest in der Aminosäuresequenz und einen Cystinrest am Aminoende aufweisen,
zur Erzeugung von Disulfidbindungen zwischen diesen Resten und Bildung einer Ringstruktur. Derartige
Verfahren werden bei der Synthese von Peptiden mit biologischer Aktivität gebraucht, die sich zur Behandlung
bestimmter Erkrankungen bei Menschen und Tieren eignen.
Die Erfindung bezieht sich ferner auf Peptid-Zwischenprodukte als Vorläufer cyclischer Disulfid-Peptide
sowie auf die Herstellung dieser Peptid-Zwischenprodukte,
Es sind zahlreiche Peptide mit biologischer Aktivität bekannt, die sich zur Behandlung von bestimmten
542-case-6002-FSBk
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— ^^ —
Erkrankungen eignen und einen Disulfidring enthalten.
Calcitonine, die sich zur Behandlung der Paget-Krankheit eignen, enthalten eine Ringstruktur, an der die
Cysteingruppen in den Positionen 1 und 7 ihrer Aminosäureketten beteiligt sind. Oxytocin eignet sich z.B. zur
therapeutischen Induktion oder Stimulation von Beanspruchungen bzw. Streß bei Menschen und Tieren sowie
zur Kontrolle von Gebärmutterblutungen nach der Geburt. Es enthält eine Disulfid-Ringstruktur zwischen den
Cysteingruppen in den Positionen 1 und 6 der Aminosäurekette. Vasopressin und sein Analogon Lypressin werden
als antidiuretische Mittel in der Humanmedizin eingesetzt und enthalten Disulfid-Ringstrukturen zwischen
den Cysteingruppen in den Positionen 1 und 6 ihrer Aminosäuresequenz (vgl. das Handbook of Biochemistry, S.
C-164 bis c-188).
Obgleich Art und Sequenz der Aminosäuregruppen bei den Calcitoninen, Oxytocin, Vasopressin und anderen
natürlich vorkommenden Peptiden je nach der Spezies, von der sie gewonnen sind, variieren können, enthalten
doch alle derartigen Peptide, die ausgehend von natürlichen Quellen wie etwa durch Extraktion von Drüsen von
Menschen, Haustieren, Fischen, Fröschen oder Reptilien erhalten wurden, die oben genannte Ringstruktur.
Die Aminosäuresequenzen einiger bekannter biologisch aktiver Peptide, die durch Disulfidbrücken in einer
Ringstruktur verknüpfte Cysteingruppen enthalten, sind in der Tabelle I aufgeführt.
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Typische Peptide mit Cystein-Ringstrukturen
Oxytocin: H-CYS-TYR-ILE-GLN-ASN-CYS-PRo-LEU-GLY-NH9
1 I
Vasopressin: H-CYS-TYR-PHE-GLN-ASN-CYS-PRO-ARG-GLY-Nh2
I I
Lachs- _H-CYS-SER-ASN-LEU-SER-THR-CYS-VAl-LEU-GLY1
Calci tonin: Γ
t-LYS-LEU-SER-GLN-GLU-LEU-HIS-LYS-LEU-GLN-THR-i
LTYR-PRO-ARG-THR-ASN-THR-GLY-SER-GLY-THR-PrO-NH2
menschliches H-CYS-GLY-ASN-LEU-SER-THR-CYS-MET-LEU-GLY-THR-f
Calcitonin: j *
LTYR-THR-GLN-ASP-PHE-ASN-LYS-PHE-HIS-THR-PHEn
PRO-GLN-THR-ALA-ILE-GLY-VAL-GLY-ALA-PRO-Nh2
Schweine- H-CYS-SER-ASN-LEU-SER-THR-CYS-VAL-LEU-SER
Calcitonin:
ALA-TYR-TRP-ARG-ASN-LEU-ASN-ASN-PHE-HIS-ARG-
Rinder- H-CYS-SER-ASN-LEU-SER-THR-CYS-VAL-LEU-SER-ALAn
Calci toni η: l :
J-TYR-TRP-LYS-ASP-LIiU-ASN -ASN-TYR-M IS -ARG-LMIE
'III·.-ι
LSER-GLY-MET-GLY-PHE-GLY-PRO-GLU-THr-PRO-NH2
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Bei früher unternommenen Versuchen zur Herstellung synthetischer Peptide wie etwa der in Tabelle I angegebenen
bestand das einzige verfügbare Verfahren zur Herstellung einer geschlossenen Disulfid-Ringstruktur
darin, die Herstellung eines Peptid-Zwischenprodukts mit der erwünschten Aminosäurekette zu versuchen und
dieses Peptid anschließend unter Verwendung von Oxidationsmitteln einem Oxidationsprozeß zur Erzeugung
von Disulfidbrücken zwischen den beiden Cysteinresten
zu unterziehen. Derartige Oxidationsverfahren sind in der Literatur beschrieben (vgl. etwa P.G. Katsoyannis,
The Chemistry of Polypeptides, Plenum Press 1974,
S. 60 - 85).
Einer der Hauptnachteile dieser Verfahren besteht
darin, daß die hoch labilen Peptidmoleküle Oxidationsmitteln ausgesetzt werden. Diese Behandlung kann zu
einer Inaktivierung des Peptids führen, was entsprechend zu einer niedrigeren Ausbeute an biologisch aktiven Produkten
führt.
Es bestand daher auf diesem Gebiet bereits seit langem ein großes Bedürfnis nach zufriedenstellenderen Verfahren zur Erzeugung von Disulfidbindungen zwischen den
Cysteingruppen von Peptiden, bei denen keine Oxidationsmittel verwendet werden müssen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, praktisch durchführbare und zugleich wirksame Verfahren zur Bildung
cyclischer Disulfidbindungen zwischen den Cysteinresten von Peptiden zu entwickeln sowie entsprechende Peptid-Zwischenprodukte
und deren Herstellung anzugeben.
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AO
Von den Erfindern wurde bereits ein Verfahren zur Herstellung derartiger Bindungen zwischen Cysteinresten
angegeben, das in der US-Patentanmeldung 505 344 vom
12. September 1974 beschrieben ist.
Der Erfindung liegt die Auffindung eines weiteren Verfahrens zur Herstellung derartiger Bindungen zwischen
einem Cysteinrest innerhalb der Aminosäuresequenz und einem Cysteinrest am N-terminalen Ende der Aminosäurekette
zugrunde. Das erfindungsgemäße Verfahren vermeidet ferner die Anwendung oxidativer Reaktionsbedingungen.
Es führt zu Peptiden, deren Thiölfunktion der Cysteinreste
am N-terminalen Ende des Peptids durch Bindung über eine Disulfidbrücke an eine zweite Cysteingruppe
geschützt ist. Die Kombination zweier mit einer Disulfidbindung verknüpfter Cysteingruppen stellt die Aminosäure
Cystin dar. Die Disulfidbindung des Cystins ist gegenüber den nachgeschalteten sauren Spaltungsbedingungen
stabil, die bei der Peptidsynthese üblicherweise verwendet
werden, beispielsweise gegen flüssigen Fluorwasserstoff oder Bromwasserstoff in Essigsäure. Der zweite
Cysteinrest des Peptids, der sich in irgendeiner anderen Position befindet, die zur Erzielung der erwünschten
Sequenz erforderlich ist, ist an seiner Thiolfunktion mit einer gegen Säurespaltung labilen Gruppe wie etwa
einer t-Butylthiogruppe oder einer Benzylgruppe oder deren sowie ähnlichen Derivaten geschützt. Das nach
dem nachfolgenden Spaltungsschritt erhaltene resultierende Peptid-Zwischenprodukt enthält einen Cystinrest am
Aminoende der Kette und eine freie Thiolfunktion am zweiten Cysteinrest, der sich in irgendeiner anderen Position
befindet, die zur erwünschten Aminosäuresequenz führt. Dieses Peptidzwischenprodukt kann in sauerstofffreier Lösung
gehalten werden, bis eine spontane Umlagerung eintritt, bei der der erwünschte Disulfidring zwischen den beiden
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Cysteinresten unter Verdrängung einer Hälfte des Cystinrests oder der Cystein-Schutzgruppe vom Cysteinrest am
Aminoende des Zwischenpeptids vervollständigt wird. Das
Gesamtverfahren liefert so das erwünschte cyclische Disulfidpeptid durch ein einfaches, unter milden Bedingungen
ablaufendes Umlagerungsverfahren, bei dem keinerlei Oxidationsmittel oder oxidative Reaktionsbedingungen angewandt
werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich zur Synthese aller cyclischen Disulfid-Peptide, bei denen die Disulfidbindung
zwischen zwei Cysteinresten in der Aminosäurekette erfolgt, von denen sich ein Cysteinrest am N-terminalen
Ende der Peptidkette befindet. Das Verfahren ist insbesondere bei der Synthese labiler biologisch aktiver
Peptide von besonderem Vorteil, da die Bildung der Disulfidbindung
unter Bedingungen erfolgt, bei denen eine Oxidation vermieden ist und zugleich auch keine anderen
störenden Einflüsse auf die Peptidstruktur gegeben sind.
Man beginnt mit der Herstellung eines entsprechenden intermediären Peptids und baut die Aminosäurekette beispielsweise
von Oxytocin, Calcitonin oder anderer derartiger Peptide mit zwei Cysteinresten auf. Die Aminosäurekette
kann dabei unter Anwendung herkömmlicher Syntheseverfahren oder neuer Syntheseverfahren an festen Trägern
erfolgen; hierzu vgl. etwa R.B. Merrifield, 'Advances in Enzymology', Interscience, New York, 1969, Kapitel 32,
S. 221 - 96,sowie etwa J. Stewart und J. Young, 'Solid
Phase Peptide Synthesis', W.H. Preemann & Co., San. Francisco, 1969).
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Erfindungsgemäß wird die trägergebundene Peptidsynthese an fester Phase bevorzugt. Bei dieser Synthese
werden die Aminosäuren jeweils einzeln schrittweise an das Harz angekuppelt, bis die gesamte Peptidsequenz
am Harz aufgebaut ist. Die funktioneilen Gruppen der Aminosäuren werden dabei durch Schutzgruppen geschützt.
Die Ql/_Aminogruppe der Aminosäuren wird z.B. durch die
t-Butyloxycarbonyl-Gruppe (als BOC abgekürzt) geschützt.
Die Hydroxylfunktionen von Serin und Threonin werden
mit Benzylgruppen oder Derivaten von Benzylgruppen wie beispielsweise 4-Methoxybenzyl, 4-Methylbenzyl,
3.4-Dimethylbenzyl, 4-Chlorbenzyl, 2.6-Dichlorbenzyl,
4-Nitrobenzyl, Benzhydryl oder damit äquivalenten Gruppen
geschützt. Die Benzylgruppen bzw. Gruppen aus Benzylderivaten werden mit BZ abgekürzt.
Die Hydroxylfunktion des Tyrosins kann ungeschützt bleiben, jedoch auch mit Benzylgruppen oder Gruppen von
Benzylderivaten wie oben (BZ-Gruppen) oder durch Benzyloxycarbonylgruppen oder Benzyloxycarbonylderivate wie
2-Chlorbenzyloxycarbonyl oder 2-Brombenzyloxycarbonylgruppen
oder ihnen äquivalente Gruppen geschützt werden. Die Abkürzung V/ bezeichnet dabei entweder keine Schutzgruppe
oder eine BZ-Gruppe, eine Benzyloxycarbonylgruppe oder ein Derivat einer Benzyloxycarbonylgruppe.
Die Guanidinofunktion des Arginins kann durch eine Nitrogruppe, eine Tosylgruppe oder eine ihnen äquivalente
Gruppierung geschützt werden. Zur Bezeichnung einer
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Nitrogruppe oder einer Tosylgruppe wird die Abkürzung T verwendet.
Die ζ-Aminofunktion des Lysins kann durch eine
Benzyloxycarbonylgruppe oder ein Benzyloxycarbonylderivat wie etwa 2-Chlorbenzyloxycarbonyl, 2-Brombenzyloxycarbonyl,
3.4-Dimethylbenzyloxycarbonyl oder
eine ihnen äquivalente Gruppierung geschützt werden. Zur Bezeichnung einer Benzyloxycarbonylgruppe oder
eines Derivats einer Benzyloxycarbonylgruppe wird die Abkürzung V verwendet.
Als Schutzgruppen für den Imidazolstickstoff des Histidins werden Benzyloxycarbonylgruppen und Derivate
von Benzyloxycarbonylgruppen wie oben für Lysin beschrieben verwendet, die mit V bezeichnet sind.
Die (^-Carboxylgruppen von Glutaminsäure und Asparaginsäure
werden mit einer Benzylgruppe oder einem Derivat einer Benzylgruppe wie zum Schutz der Hydroxylfunktionen
von Serin und Threonin beschrieben geschützt. Diese Schutzgruppen werden mit BZ bezeichnet.
Die säureempfindliche Schutzgruppe für die Thiolfunktion
des Cysteins ist mit P abgekürzt. Unter säureempfindlichen Schutzgruppen werden hierbei solche Gruppen verstanden,
die durch starke Säuren wie flüssigen Fluorwasserstoff oder andere Halogenwasserstoffsäuren in Essigsäure oder
Trifluoressigsäure abgespalten v/erden. Die Bezeichnung P wird entsprechend zur Bezeichnung säureempfindlicher Gruppen
wie der t-Butylthiogruppe, der Isopropylthiogruppe,
der Benzylgruppe oder Benzylderivat-Gruppen wie etwa
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4-Methoxybenzyl, 4-Methylbenzyl, 3.4-Dimethylbenzyl,
4-Chlorbenzyl, 2.6-Dichlorbenzyl, 4-Nitrobenzyl, Benzhydryl
oder ihnen äquivalenter Gruppen verwendet.
Die Disulfid-Peptide, auf die das erfindungsgemäße
Verfahren anwendbar ist, besitzen mindestens zwei Cysteinreste, von denen sich einer am Aminoende der Aminosäuresequenz
befindet.
Die cyclischen Disulfid-Peptide werden in drei Stufen erhalten; schematisch:
Peptid-Synthese-
BOC-CYS
Schritt 1
BOC-CYS-An-CYS-Am-X
H-CYS
Schritt 2
H-CYS-An-CYS-Am-X'
1 Schritt 3
I 1 *
H-CYS-An-CYS-A1n-X' + CYS
Dabei bedeuten:
BOC = oc_t-Butyloxycarbonyl A = Aminosäurekette
X = NH2, OH oder feste
Phase des Trägerharzes
OH oder NH,
P = säureempfindliche Schutzgruppe
η und m = 0 oder eine
der erwünschten Peptidsequenz entsprechende ganze Zahl
In Schritt 1 wird ein Peptid-Zwischenprodukt hergestellt,
dessen funktioneile Gruppen außer der Thiolgruppe des Cysteinrests am Aminoende der Peptidkette mit säureempfindlichen Gruppen
geschützt sind. Pur diesen Rest wird eine Cystingruppe verwendet,
die einem Cysteinrest entspricht, dessen Thiolfunktion durch Bildung von Disulfidbindungen mit einer anderen
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Cysteingruppe geschützt ist. Der andere Cysteinrest in der Aminosäuresequenz des erwünschten Peptids weist eine
mit einer säureenpfLndüchenSchutzgruppe wie einer Benzylgruppe
oder einem entsprechenden Derivat geschützte Thiolfunktion
auf.
Schritt 2 des Verfahrens besteht in der Säurebehandlung des Peptid-Zwischenprodukts zur Entfernung
aller Schutzgruppen vom Peptid außer der säurebeständigen Disulfid-Schutzgruppe, die im Cystinrest am Aminoende
des Peptids enthalten ist. Der andere Cysteinrest in der erwünschten Peptidsequenz besitzt damit
eine freie Thiolgruppe. Seine säureempfindliche Schutzgruppe wurde durch den Säurespaltungsschritt entfernt.
Schritt 3 des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht
in der Erzeugung der erwünschten Disulfidbindung zwischen
den beiden Cysteinresten der Sequenz. Dieser Schritt erfolgt durch spontane Umlagerung in einem sauerstofffreien
Medium unter Verdrängung des Cysteins vom aminoterminalen Cystinrest.
Nach der Verfahrensweise der Peptidsynthese an festen Trägern wird die Aminosäure der höchstindizierten Position
der zu synthetisierenden Peptidkette unter Verwendung der
oben genannten Schutzgruppen an das Trägerharz gekuppelt, worauf die BOC-Schutzgruppen der ^-Aminogruppen entfernt
werden; darauf wird die nächste Aminosäure der nächstfolgenden Position an die zuletzt hinzugefügte Aminosäuregruppe
unter Verwendung geeigneter Schutzgruppen angekuppelt; in dieser Weise wird weiter verfahren, bis die
erwünschte Aminosäurekette vollständig aufgebaut ist.
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Dabei können geeignete Kombinationen von Aminosäuregruppen und Schutzgruppen hergestellt und diese Kombination
mit dem zuvor hergestellten Peptid zur Verknüpfung der nachfolgenden Aminosäuregruppen zur Reaktion
gebracht werden. Derartige geschützte Aminosäuren sind auch im Chemikalienhandel erhältlich.
Zur Erläuterung der Synthese von Aminosäureketten, die in typischen Peptiden, auf die das erfindungsgemäße
Verfahren anwendbar ist, vorkommen, sind in den Tabellen II bis VII einige typische Reaktanten (die die Aminosäuregruppe
und Schutzgruppen enthalten) angegeben, die sich zur Verwendung.bei der Synthese typischer Aminosäuresequenzen
eignen.
Typische Reaktanten zur Verwendung bei der Oxytocin-
Synthese
Position Aminosäure-
Nr. Reaktant
9 BOC-Glycin
8 BOC-L-Leucin
7 BOC-L-Prolin
6 BOC-S-p-Methoxybenzyl-L-cystein,
BOC-S-Benzyl-L-cystein, BOC-S-3.4-Dimethylbenzyl-L-cystein,
BOC-S-Isopropylthio-L-cystein
oder BOC-S-t-Butylthio-L-cystein
5 BOC-L-Asparagin-p-nitrophenylester
4· BOC-L-Glutamin-p-nitrophenylester
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3 BOC-L-Isoleucin
2 BOC-O-Benzyl-L-tyrosin, BOC-L-
Tyrosin Oder B0C-0-2~Brombenzyloxycarbonyl-L-tyrosin
1 Bis-BOC-L-Cystin
Typische Reaktanten zur Verwendung bei der Synthese von Lachs-Calcitonin
Position Aminosäure-
Nr. Reaktant
32 BOC-L-Prolin
31 BOC-0-Benzyl-L-threonin
30 BOC-Glycin
29 BOC-0-Benzyl-L-serin
28 BOC-Glycin
27 BOC-0-Benzyl-L-threonin
26 BOC-L-Asparagin-p-nitrophenylester'
25 BOC-0-Benzyl-L-threonin
24 BOC-t-tf-Nitro-L-arginin oder
BOC-co-Tosyl-L-arginin
23 BOC-L-Prolin
22 BOC-0-Benzyl-L-tyrosin, BOC-L-
Tyrosin oder B0C-0-2-Brombenzyloxycarbonyl-L-tyrosin
21 BOC-0-Benzyl-L-threonin
20 BOC-L-Glutamin-p-nitrophenylester
19 BOC-L-Leucin
18 BOC- ε-CBZ-L-Lysin oder BOC-fc-2-
Chlorbenzyloxycarbonyl-L-lysin
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(Fortsetzung von Tabelle III«)
17 BOC-N(im)-CBZ-L-Histidin
16 BOC-L-Leucin
15 BOC-L-Glutaminsäure-^f-benzylester
14- BOC-L-Glutamin-p-nitrophenylester
13 BOC-L-Benzyl-L-serin
12 BOC-L-Leucin
11 BOC-e -CBZ-L-Lysin oder BOC- £-2-
Chlorbenzyloxycarbonyl-L-lysin
10 BOC-Glycin
9 BOC-L-Leucin
8 BOC-L-Valin
7 BOC-S-p-Methoxybenzyl-L-cystein,
BOC-S-Benzyl-L-cystein, BOC-S-J)A-Dimethylbenzyl-L-cystein,
BOC-S-Isopropylthio-L-cystein oder BOC-S-t-Butylthio-L-cystein
6 BOC-O-Benzyl-L-threonin
5 BOC-0-Benzyl-L-serin
4 BOC-L-Leucin
3 BOC-L-Asparagin-p-nitrophenylester
2 BOC-0-Benzyl-L-serin
1 Bis-BOC-L-cystin
Typische Reaktanten zur Verwendung bei der
Synthese von menschlichem Calcitonin
Position Nr. |
Aminosäure- Reaktant |
32 | BOC-L-Prolin |
31 | BOC-L-Alanin |
30 | BOC-Glycin |
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/a'
(Fortsetzung von Tabelle IV:)
29 BOC-L-Valin
28 BOC-Glycin
27 BOC-L-Isoleucin
26 BOC-L-Alanin
25 BOC-0-Benzyl-L-threonin
24 BOC-L-Glutamin-p-nitrophenylester
23 ' BOC-L-Prolin
22 BOC-L-Phenylalanin
21 BOC-0-Benzyl-L-threonin
20 BOC-N(im)-CBZ-L-Histidin
19 BOC-L-Phenylalanin
18 BOC- a-CBZ-L-Lysin oder BOC- £-2-
Chlorbenzyloxycarbonyl-L-lysin
17 BOC-L-Asparagin-p-nitrophenylester
16 BOC-L-Phenylalanin
15 BOC-L-Asparaginsäure-^-benzylester
14 BOC-L-Glutamin-p-nitrophenylester
13 ' BOC-0-Benzyl-L-threonin
12 BOC-0-Benzyl-L-tyrosin, BOC-L-
Tyrosin oder B0C-0-2-Brombenzyloxycarbonyl-L-tyrosin
11 BOC-0-Benzyl-L-threonin
10 BOC-Glycin
9 BOC-L-Leucin
8 BOC-L-Methionin
7 BOC-S-p-Methoxybenzyl-L-cystein, BOC-
S-Benzyl-L-cystein, BOC-S-3.4-Dimethylbenzyl-L-cystein,
BOC-S-Isopropylthio-L-cystin oder BOC-S-t-Butylthio-L-cystein
6 BOC-0-Benzyl-L-threonin
5 BOC-0-Benzyl-L-serin
4 BOC-L-Leucin
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(Fortsetzung von Tabelle IV;)
3 BOC-L-Asparagin-p-nitrophenylester
2 BOC-Glycin
1 Bis-BOC-L-Cystin
Typische Reaktanten zur Verwendung bei der Vaso-
pre s s in-Synthe s e
Position Aminosäure-
Nr. Reaktant
9 BOC-Glycin
8 BOC-co-Tosyl-L-arginin oder BOC-oj -
Nitro-L-arginin
7 BOC-L-Prolin
β BOC-S-p-Methoxybenzyl-L-cystein, BOC-
S-Benzyl-L-cystein, B0C-S-5.4-Dimethylbenzyl-L-cystein,
BOC-S-Isopropylthio-L-cystein oder BOC-S-t-Butylthio-L-cystein
5 BOC-L-Asparagin-p-nitrophenylester
4 BOC-L-Glutamin-p-nitrophenylester
3 BOC-L-Phenylalanin
2 BOC-O-Benzyl-L-tyrosin, BOC-L-Tyrosin,.
oder BOC-O-2-Brombenzyloxycarbonyl-L-tyrosin
1 Bis-BOC-L-Cystin
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(4
Typische Reaktanten zur Verwendung bei der Synthese
von Schweine-Calcitonin
Position Aminosäure-
Nr. ' reaktant
32 BOC-L-Prolin
31 BOC-O-Benzyl-L-threonin
30 BOC-L-Glutaminsäure-f -Benzylester
29 BOC-L-Prolin
28 BOC-Glycin
27 BOC-L-Phenylalanin
26 BOC-Glycin
25 BOC-L-Methionin
24 BOC-Glycin
23 BOC-0-Benzyl-L-serin
22 BOC-L-Phenylalanin
21 BOC-^J-Tosyl-L-arginin oder BOC-cu-
Nitro-L-arginin
20 BOC-N(im)-CBZ-L-Histidin
19 BOC-L-Phenylalanin
l8 BOC-L-Asparagin-p-nitrophenylester
17 BOC-L-Asparagin-p-nitrophenylester
l6 BOC-L-Leucin
15 BOC-L-Asparagin-p-nitrophenylester
14 BOC-fO-Tosyl-L-arginin oder BOC-cc-
ni tro-L-arginin
13 BOC-L-Tryptophan
12 BOC-0-Benzyl-L-tyrosin, BOC-L-Tyrosin
oder BOC-2-Brotnbenzyloxycarbonyl-L-tyrosin
11 BOC-L-Alanin
10 BOC-0-Benzyl-L-serin
709821/1036
- w-
(Fortsetzung von Tabelle VI;)
9 BOC-L-Leucin
8 BOC-L-Valin
7 BOC-S-p-Methoxybenzyl-L-cystein,
BOC-S-Benzyl-L-cystein, BOC-S-3.4-Dimethylbenzyl-L-cystein,
BOC-S-Isopropylthio-L-cystein
oder BOC-t-Butylthio-L-cystein
6 BOC-0-Benzyl-L-threonin
5 BOC-0-Benzyl-L-serin
4 BOC-L-Leucin
3 BOC-L-Asparagin-p-nitrophenylester
2 BOC-0-Benzyl-L-serin
1 Bis-BOC-L-Cystin
Typische Reaktanten zur Verwendung bei der Synthese
von Rinder-Calcitonin
Position Aminosäure-
Nr. Reaktant
32 BOC-L-Prolin
31 BOC-0-Benzyl-L-threonin
30 BOC-L-Glutaminsäure- 7f-benzylester
29 BOC-L-Prolin
28 BOC-Glycin
27 BOC-L-Phenylalanin
26 BOC-Glycin
25 BOC-L-Methionin
24 BOC-Glycin
23 BOC-0-Benzyl-L-serin
22 BOC-L-Phenylalanin
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_ 26A78A3
(Fortsetzung von Tabelle VII:)
21 BOC-co-Tosyl-L-arginin oder BOC-LD-
Ni tro-L-arginin
20 BOC-N(im)-CBZ-L-Histidin
19 BOC-O-Benzyl-L-tyrosin, BOC-L-Tyrosin
oder B0C-0-2-Brombenzyloxycarbonyl-L-tyrosin
18 BOC-L-Asparagin-p-nitrophenylester
17 BOC-L-Asparagin-p-nitrophenylester
16 . ' BOC-L-Leucin
15 BOC-L-Asparaginsäure-T-benzylester
15 BOC-L-Asparaginsäure-T-benzylester
14 BOC- ε-CBZ-L-Lysin oder BOC- £ -2-Chlor-
benzyloxycarbonyl-L-lysin
13 BOC-L-Tryptophan
12 BOC-O-Benzyl-L-tyrosin, BOC-L-Tyrosin
oder BOC-O-2-Brorabenzyloxycarbonyl-L-tyrosin
11 BOC-L-Alanin
10 BOC-0-Benzyl-L-serin
9 BOC-L-Leucin
8 BOC-L-Valin
7 BOC-S-p-Methoxybenzyl-L-cystein, BOC-S-
benzyl-L-cystein, BOC-S-3.4-Dimethylbenzyl-L-cystein,
BOC-S-Isopropylthio-L-cystein oder BOC-t-Butylthio-L-cystein
6 BOC-O-Benzyl-L-threonin
5 BOC-0-Benzyl-L-serin
4 BOC-L-Leucin
3 BOC-L-Asparagin-p-nitrophenylester
2 BOC-0-Benzyl-L-serin
1 Bis-BOC-L-Cystin
Die einen aminoterminalen Cysteinrest und einen freien Cysteinrest in einer anderen Position innerhalb
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der Sequenz enthaltenden Peptide, die beim erfindungsgemäßen
Verfahren als Zwischenprodukte hergestellt werden, weisen vor der Säurespaltung folgende struktur auf:
BOC-CYS P
ι ι
BOC-CYS-(A) -CYS- j
■Λ-
sie haben nach der Säurebehandlung zur Abspaltung der äureempfindlichen Schutzgruppen folgende Struktur:
H-CYS
H-CYS-(A)-CYS- ,
in der Formel bedeuten:
A einen Aminosäurerest
χ 0 oder eine ganze Zahl
CYS einen Cysteinrest und
P eine tertiäre oder sekundäre Alkylthiogruppe
oder eine Benzylgruppe oder eine Gruppe aus einem Benzylderivat.
Das gespaltene Peptid weist so einen Cysteinrest mit einer freien Sulfhydrylfunktion auf, wobei die Sulfhydrylfunktion
des anderen Cysteinrests an einer Disulfidbindung mit einem anderen Cysteinrest teilnimmt. Diese Kombination von zwei
über eine Disulfidbindung verknüpften Cysteinresten wird als Cystinrest bezeichnet. Aus dem folgenden geht hervor,
daß die als Resultat der Reaktionen in den Tabellen II VII hergestellten Peptide jeweils in dieser Weise charakte-
709821/1036
«Γ
risierb sind.
Jedes wie oben angegeben charakterisierte peptid kann im erfindungsgemäßen Verfahren als Zwischenprodukt
eingesetzt und dem erfindungsgemäßen Ringschlußverfahren unterzogen werden. Derartige peptide, die
eine Struktur mit einem Cysteinrest mit einer freien Sulfhydrylfunktion und einem Cystinrest am Aminoende
enthalten, können bei pH-Werten von etwa 5 - 10 in Lösung gehalten werden, wobei alle diejenigen Lösungen
in Frage kommen, in denen das Produkt löslich ist, und wäßrige oder alkoholische Lösungen bevorzugt sind, bis
spontane Umlagerung zum erwünschten cyclischen disulfidischen Cysteinpeptid unter Verdrängung eines Moleküls
Cystein eintritt.
Die Umlagerungsreaktion wird durch Einstellung des pH-Werts der Lösung auf einen Wert von 5/-O - 8,0, vorzugsweise
6,0 - 8,5> erleichtert, wobei am günstigsten bei etwa pH 7*5 gearbeitet wird und Ammonium- oder Alkalihydroxide
zugesetzt werden. pH-Werte unter 6,0 können angewandt werden, jedoch verläuft die Umlagerung langsamer
als wünschenswert; auch pH-Werte über etwa 10,0 bzw. 10,5 können angewandt werden; bei der Verwendung
von pH-Werten über etwa 8,5 können allerdings gewisse Ausbeuteverluste eintreten.
Es ist erfindungsgemäß ferner bevorzugt, die Lösung während der Umlagerungsreaktion, die etwa 1 - 18 h dauern
kann und üblicherweise in etwa 24 h beendet ist, zu bewegen
oder zu rühren. Die Reaktion wird dabei durch Rühren oder andere Arten von Bewegung erleichtert. Die Behandlung
kann allerdings auch ohne nachteilige Wirkungen auf
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das Produkt auch über längere Zeiten durchgeführt werden.
Die Anwesenheit von Sauerstoff oder oxidierenden Substanzen ist ferner zu vermeiden, auch die Lösung ist im
wesentlichen sauerstofffrei zu halten. Erfindungsgemäß ist bevorzugt, die peptidhaltige Lösung unter einem Strom
eines Inertgases wie etwa Stickstoff zu halten. Das intermediäre Peptid, das die Struktur
H-CYS
I
H-CYS-(A) -CYS-
H-CYS-(A) -CYS-
enthält, in der die innere CYS-Gruppe· eine freie Sulfhydrylfunktion
und das Aminoende einen Cystinrest aufweisen, wird durch das erfindungsgemäße Ringschlußverfahren in ein Peptid
folgender Struktur umgewandelt:
H-CYS-(A)x-CYS-,
wobei CYS einen Cysteinrest,
A einen Aminosäurerest und
χ 0 oder eine ganze Zahl bedeuten.
Wenn das Verfahren im Sinne der oben angegebenen Verfahrenweise unter Beachtung der genannten Vorsichtsmaßnahmen
sorgfältig durchgeführt wurde, führt der Ringschluß zu keiner anderen Veränderung des Peptids als der Umlagerung unter
Bildung einer Disulfidbindung zwischen zwei Cysteinen und der Abspaltung eines Moleküls Cystein.
Die nach dem erfindungsgemäßen Ringschlußverfahren erhaltene Peptidlösung kann nach bekannten Verfahren gereinigt
werden. Die Lösung kann so beispielsweise einer Kombination von Gelfiltrationsverfahren und ionenaustauschchromato-
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.as-.
graphischen Verfahren unterzogen werden. Das gereinigte Endprodukt kann aus der Lösung beispielsweise durch Gefriertrocknung
erhalten werden, Das resultierende Peptid ist chemisch wie biologisch entsprechenden Peptiden gleichwertig,
die aus natürlichen Quellen gewonnen wurden.
Eine Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht beispielsweise in der Synthese von Lachs-Calcitonin.
Wie aus Beispiel I hervorgeht, kann Prolin unter Verwendung des Reaktanten BOC-L-Prolin in Position J52 an das Harz gekuppelt
werden, anschließend Threonin unter Verwendung des Reaktanten BOC-0-Benzyl-L-threonin in Position Jl, worauf
die Kupplung unter Verwendung der in der Tabelle III aufgeführten Reaktanten in der angegebenen Reihenfolge fortgesetzt
wird. Bei Erreichen der Position 7 kann ein Cysteinderivat mit einer säureempfindlichen Schwefel-Schutzgruppe
verwendet werden; bei Erreichen der Position 1 kann Bis-BOC-L-cystin als Cysteinderivat eingesetzt werden. Nach der Vervollständigung
der jeweils erwünschten Aminosäurekette kann das trägergebundene Peptid (im folgenden kurz als Peptidharz
bezeichnet) zur Abspaltung des Trägerharzes sowie aller verbleibenden säureempfindlichen Schutzgruppen mit
Fluorwasserstoff behandelt werden. Die nach dem Säurespaltungsschritt resultierende Lösung kann mit Wasser verdünnt
und durch Zusatz von Ammoniumhydroxid auf einen pH-Wert von etwa 7,5 eingestellt werden. Die Lösung kann dabei
unter einem Stickstoffgasstrom 5 - fö h bewegt werden.
Das resultierende Produkt ist nach der Reinigung chemisch wie biologisch natürlichem Lachs-Calcitonin äquivalent.
Nach den in Tabelle III aufgeführten Reaktionsschritten und vor der Abspaltung des Trägerharzes weist das Peptid
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folgende Struktur auf:
H-CYS BZ BZ BZ P V BZ
/I J(I I I
H-CYS-SER-ASN-LEU-SER-THR-CYS-VAL-LEU-GLY-LYS-LEU-SER-GLN η
BZ V V BZ W T BZ BZ BZ
/ Il Il Il I /
GLU-LEU-HIS-LYS-LEU-GLN-THR-TYR PRO-ARG-THR-ASN-THR-GLY-SERn
BZ
GLY-THR-PRO-NHCH—
GLY-THR-PRO-NHCH—
Nach der Spaltung mit wasserfreier Halogenwasserstoffsäure weist das Peptid folgende Struktur auf:
H-CYS
H-CYS-SER-ASN-LEU-SER-THR-CYS-VAL-LEU-GLY-LYS-LEU-SER-GLN
-SER-GLNn
G-TlIR-ASN-TIlRCI1Y ι
LSER-GLY-THR-PRO NH
und stellt einen Vorläufer von Laohs-Calcitonin dar.
Nach der erfindungsgemäß durchgeführten Cyclisierung dieses Peptids in der oben beschriebenen Weise liegt folgendes
Peptid vor:
H-CYS-SER-ASN-LEU-SER-THR-CYS-VAL-LEU-GLY-LYS-LEU-SER-GLNq
Lglu-leu-his-lys-leu-gln-thr-tyr-pro-arg-thr-asn-thr-glyη
LSER-GLY-THR-PRo-NH2'
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die dem Lachs-Caloitonin entspricht.
Das nachfolgende Beispiel I bezieht sich im einzelnen auf die Synthese von Lachs-Calcitonin unter Verwendung des
erfindungsgemäßen Verfahrens.
Benzylhydrylamin- (BHA-)
Harz (5 g) mit einem Amintiter von 0,61 mäq/g
(mäq = Milliäquivalent) wurde in den Reaktionsbehälter
einer Peptidsyntheseapparatur (Vertrieb durch Schwartz-Mann,
Inc., Orangeburg, New York). Das Harz wurde mit 25 ml folgender Lösungsmittel behandelt, wobei nach jeder
Behandlung filtriert wurde:
Methylenchlorid, 2 min,
zweimal Chloroform, je 2 min, zweimal 10 % Triäthylamin in Chloroform, je 5 min,
Chloroform, 2 min und
dreimal Methylenchlorid, je 2 min.
Zyklus 32
Kupplung:
Das BHA-Harz, 25 ml Methylenchlorid und 1,29 g (Ο,ΟΟβ mol)
BOC-L-Prolin wurden 10 min gerührt. Anschließend wurden 6,0 ml
einer Methylenchloridlösung von Dicyclohexylcarbodiimid (DCCI) (1 mäq DCCl/ml Lösung) in das Reaktionsgefäß gegeben
und das Gemisch 6 h gerührt. Das Reaktionsgemisch wurde anschließend durch Filtration aus dem Reaktionsge-
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faß entnommen und BOC-Prolyl-BHA-Harz folgenden hintereinander
vorgenommenen, jeweils 2 min dauernden Waschvorgängen mit einem Volumen von jeweils 25 ml unterzogen, wobei
die Waschflüssigkeit jeweils durch Filtration entfernt wurde:
zweimal Methylenchlorid,
zweimal Methanol und
dreimal Methylenchlorid.
zweimal Methanol und
dreimal Methylenchlorid.
Das Harz wurde anschließend mit einem Gemisch von 1,5 ml Triäthylamin (TEA), 1 ml Acetanhydrid und 25 ml Chloroform
2 h bewegt. Das Reaktionsgemisch wurde darauf durch Filtration abgetrennt und das Harz folgenden jeweils 2 min lang
durchgeführten Waschvorgängen mit einer Menge von jeweils 25 ml unterzogen:
zweimal Chloroform,
zweimal Methanol und
dreimal Methylenchlorid.
zweimal Methanol und
dreimal Methylenchlorid.
Das BOC-geschützte Harz wurde 5 min mit einem Gemisch
von 15 ml Trifluoressigsaure (TFA) und 15 ml Methylenchlorid bewegt. Das Gemisch wurde durch Filtration abgetrennt
und das Harz mit einem zweiten Gemisch von 15 ml TFA und 15 ml Methylenchlorid J>0 min bewegt. Anschließend
wurde das Reaktionsgemisch durch Filtration abgetrennt und das Harz folgenden Waschvorgängen mit jeweils 25 ml
unterzogen:
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zweimal Methylenchlorid, jeweils 2 min, zweimal Methanol, jeweils 2 min,
zweimal Chloroform, jeweils 2 min, zweimal 10 % TFA in Chloroform, jeweils 10 min,
zweimal Chloroform, jeweils 2 min und zweimal Methylenchlorid, jeweils 2 min.
Das L-Prolin-BHA-Harz wurde zur Ermittlung seines Amin-
oder Prolintiters titriert. Die Werte betrugen 0,55 mäq Amin oder Prolin pro g Harz.
Zyklus
Kupplung;
Das L-Prolyl-Harz, 25 ml Methylenchlorid und 1,7 g
(0,0055 mol} BOC-O-Benzyl-L-threonin wurden 10 min bewegt.
Anschließend wurden 5*5 ml einer Methylenchloridlösung von
Dicyclohexylcarbo.diimid (1 mäq DCCl/ml Lösung, insgesamt
0,0055 mol DCCI) in das Reaktionsgefäß gegeben und das Gemisch 2 h bewegt. Das Reaktionsgemisch wurde darauf aus
dem Reaktor entfernt und das Harz folgenden jeweils 2 min dauernden Waschvorgängen mit jeweils 25 ml unterzogen,
wobei die Waschflüssigkeit jeweils durch Filtration abgetrennt wurde:
zweimal Methylenchlorid,
zweimal Methanol und
dreimal Methylenchlorid.
zweimal Methanol und
dreimal Methylenchlorid.
Der Ninhydrintest verlief negativ.
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Zur Abspaltung der Schutzgruppen wurde das Verfahren von Zyklus 32 wiederholt.
Zyklen 30 - 27
Die Schritte der Kupplung und der Schutζgruppenabspaltung
waren dieselben wie im Zyklus 31 mit dem Unterschied,
daß folgende Aminosäurederivate anstelle des Threoninderivats eingesetzt wurden:
Zyklus 30: 0,97 g (0,0055 mol) BOC-Glycin,
Zyklus 29: 1,62 g (0,0055 mol) BOC-0-Benzyl-L-serin,
Zyklus 28: gleiches Material wie in Zyklus 30 und
Zyklus 27: gleiches Material wie in Zyklus 31.
Zyklus 26
Kupplung:
Das in Zyklus 27 erhaltene Peptidharz wurde zweimal mit je 25 ml Dimethylformamid (DMP) gewaschen. Das Harz
wurde anschließend 24 h mit einer Lösung von 2,9 S (Ο,ΟΟδ
mol) BOC-L-Asparagin-p-nitrophenylester in 35 ml DMF bewegt.
Das Reaktionsgemisch wurde anschließend filtriert und das Peptidharz aufeinanderfolgend zwei je 2 min langen Waschvorgängen
mit je 25 ml folgender Lösungsmittel unterzogen:
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DMF, Methylenchlorid, Methanol und Methylenchlorid.
Die einzelnen Lösungsmittel wurden jeweils durch Filtration abgetrennt.
Der Ninhydrintest verlief negativ. Schutzgruppenabspaltung:
Zur Abspaltung der Schutzgruppen wurde das Verfahren von Zyklus J52 wiederholt.
Zyklus 25
Kupplung und Schutzgruppenabspaltung erfolgten in derselben Weise wie in Zyklus 31 unter Verwendung der derselben
Materialien und Mengen.
Zyklus 24
Kupplung:
Das von Zyklus 25 erhaltene peptidharz wurde aufeinanderfolgend
zweimal mit je 25 ml DMF gewaschen. Das Peptidharz wurde anschließend 10 min mit einem Gemisch von J>,k~5 g
(0,008 mol) BOC-N-Tosyl-L-arginin und 25 ml DMF bewegt.
Anschließend wurden 8 ml (entsprechend 0,008 mol) DCCI in Methylenchlorid zugesetzt und das-Gemisch 6 h bewegt.
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Das Reaktionsgemisch wurde anschließend durch Filtration abgetrennt. #Das Peptidharz wurde darauf je 2 min langen
Waschvorgängen mit zwei aufeinanderfolgenden Mengen von 25 ml folgender Lösungsmittel unterzogen:
DMF,
Methylenchlorid,
Methanol und
Methylenchlorid.
Methanol und
Methylenchlorid.
Der Ninhydrintest verlief negativ. Schutzgruppenabspaltung:
Zur Abspaltung der Schutzgruppen wurde das Verfahren von Zyklus 32 wiederholt.
Zyklus 23
Kupplung;
Das von Zyklus 24 erhaltene peptidharz wurde 10 min mit 1,77 g (0,008 mol) BOC-L-Prolin und 25 ml Methylenchlorid
bewegt. Darauf wurden 8 ml DCCI in Methylenchlorid (entsprechend 0,008 mol DCCI) zugesetzt und das Gemisch
6 h bewegt. Das Reaktionsgemisch wurde durch Filtration entfernt und das Peptidharz je 2 min langen Waschvorgängen mit
zwei aufeinanderfolgenden Mengen von 25 ml folgender Lösungsmittel unterzogen:
Methylenchlorid,
Methanol und
Methylenchlorid.
Methanol und
Methylenchlorid.
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Die einzelnen Lösungsmittel wurden dabei jeweils durch Filtration abgetrennt.
Der Ninhydrintest verlief negativ. Schutzgruppenabspaltung:
Zur Abspaltung der Schutzgruppen wurde das Verfahren von Zyklus 32 wiederholt.
Zyklen 22 und 21
Kupplung und Schutzgruppenabspaltung wurden in derselben Weise wie in Zyklus 24 vorgenommen mit dem Unterschied, daß
bei der Kupplungsreaktion folgende Aminosäurederivate anstelle von BOC-L-Prolin eingesetzt wurden:
Zyklus 22: 2,97 g (0,008 mol) BOC-0-Benzyl-L-tyrosin
• und
Zyklus 21: 2,4γ g (0,008 mol) BOC-O-Benzyl-L-threonin.
Zyklus 21: 2,4γ g (0,008 mol) BOC-O-Benzyl-L-threonin.
Zyklus 20
Es wurde wie in Zyklus 26 verfahren mit dem Unterschied,
daß 3,0 g (0,008 mol) BOC-L-Glutamin-p-nitrophenylester
anstelle des Asparaginderivats verwendet wurden.
Zyklen 19 - 15
Es wurde wie in Zyklus 31 verfahren mit dem Unterschied,
daß folgende Aminosäurederivate anstelle des
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V*
Threoninderivats eingesetzt wurden:
Zyklus 19: 1,57 g (0,0055 mol) BOC-L-Leucin,
Zyklus 18: 2,09 S (0,0055 mol) BOC-S -Carbobenzyloxy-
L-lysin,
Zyklus 17: 2,58 g (0,0055 mol) BOC-N(im)-Carbobenzyl·
oxy-L-histidin,
Zyklus l6: vgl. Zyklus I9 und
Zyklus 15: 1,85 g (0,0055 mol) BOC-L-Glutaminsäure- -
benzylester.
Zyklus 14
Es wurde wie in Zyklus 20 verfahren,
Zyklus 13
Es wurde wie in Zyklus 2j5 verfahren mit dem Unterschied,
daß bei der Kupplungsreaktion 2,^6 g (0,008 mol) BOC-0-Benzyl-L-serin
anstelle des Prolinderivats eingesetzt wurden.
Zyklen 12-9
Es wurde wie in Zyklus 31 verfahren mit dem Unterschied,
daß bei den Kupplungsreaktionen folgende Aminosaurederivate
anstelle des Threoninderivats eingesetzt wurden:
Zyklus 12: gleiches Material verwendet wie in Zyklus 19,
Zyklus 11: gleiches Material verwendet wie in Zyklus l8,
Zyklus 10: gleiches Material verwendet wie in Zyklus 50 und
Zyklus 9: gleiches Material verwendet wie in Zyklus Ϊ9.
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Zyklus 8
Kupplung;
Das Peptidharz von Zyklus 9 wurde 10 min mit 1,79 g (0,008 mol) BOC-L-Valin und 25 ml Methylenchlorid bewegt..
Anschließend wurden 8 ml DCCI in Methylenchlorid (entsprechend
0,008 mol DCCI) zugesetzt und das Gemisch 16 h bewegt. Das Reaktionsgemisch wurde durch Filtration abgetrennt.
Das Peptidharz wurde anschließend je 2 min langen Waschvorgängen mit zwei aufeinanderfolgenden Mengen von
25 ml folgender Lösungsmittel unterzogen:
Methylenchlorid,
Methanol und
Methylenchlorid.
Methanol und
Methylenchlorid.
Schutzgruppenabspaltung:
Vgl. Zyklus 22.
Zyklus 7
Vgl. Zyklus 22.
Zyklus 7
Es wurde wie in Zyklus 31 verfahren mit dem Unterschied,
daß bei der Kupplungsreaktion 1,88 g (0,0055 mol) BOC-S-p-Methoxybenzyl-L-cystein
anstelle des Threoninderivats eingesetzt wurden.
Zyklus 6
Verfahrensweise und Materialien waren dieselben wie
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in Zyklus 31.
Zyklus 5
Verfahrensweise und Materialien waren dieselben wie in Zyklus 29.
Zyklus 4
Verfahrensweise und Materialien waren dieselben wie
in Zyklus 19.
Zyklus 3
Verfahrensweise und Materialien waren dieselben wie in Zyklus 26.
Zyklus 2
Verfahrensweise und Materialien waren dieselben wie in Zyklus 29.
Zyklus
Das von Zyklus 2 erhaltene Peptidharz wurde aufeinanderfolgend
wie je 20 ml DMF gewaschen. Das Peptidharz wurde anschließend 10 min mit einem Gemisch von 2,4 g
(0,0055 mol) Bis-BOC-L-cystin und 20 ml DMF bewegt. Darauf
wurden 11,0 ml einer Methylenchloridlösung von Dicyclohexylcarbodiimid (1 mäq DCCl/ml Lösung bzw. insgesamt
0,011 mol DCCI) in den Reaktor gegeben und das Gemisch 2 h bewegt. Das Reaktionsgemisch wurde anschließend
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aus dem Reaktor entnommen und das Peptidharz folgenden 2 min dauernden Waschvorgängen mit je 20 ml unterzogen, wobei
die Waschflüssigkeit jeweils durch Filtration abgetrennt wurde.
zweimal DMF,
zweimal Methylenchlorid,
zweimal Methanol und
zweimal Methylenchlorid.
zweimal Methanol und
zweimal Methylenchlorid.
Der Ninhydrintest verlief negativ. Schutzgruppenabspaltung:
Zur Abspaltung der Schutzgruppen wurde das Verfahren von Zyklus Jl wiederholt.
Nach Vervollständigung des Zyklus 1 wurde das Peptidharz aufeinanderfolgend zweimal mit je 25 ml η-Hexan gewaschen.
Das Peptidmaterial wurde aus dem Reaktor entnommen und in einem elektrisch beheizten Vakuumtrockenschrank bei
40 0C und 0,1 Torr 24 h getrocknet.
Das getrocknete Peptidharz (16 g) und 16 ml Anisol wurden in ein Reaktionsgefäß aus Tetrafluoräthylen
gebracht. Das mit einem tetrafluoräthylenbeschichteten Magnetrührer ausgerüstete Reaktionsgefäß wurde in
ein Trockeneis-Aceton-Bad gesetzt, worauf 100 ml Fluorwasserstoffgas
in das Gefäß einkondensiert wurden. Das Gemisch wurde anschließend in einem Eisbad 1 h bei
0 0C gerührt. Der Fluorwasserstoff wurde unter vermindertem
Druck durch Verdampfen entfernt. Der Rückstand wurde
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mit sechs 100-ml-Portionen Äthylacetat verrieben. Das
Peptid wurde mit 800 ml einer wäßrigen 0,1m Essigsäurelösung
von den Harzkügelchen abgetrennt.
Der von der Spaltung mit Fluorwasserstoff erhaltene wäßrige Essigsäureextrakt wurde durch Zusatz von 700 ml
destilliertem Wasser auf 1,5 1 verdünnt. Der pH-Wert der
Lösung wurde durch Zusatz von konzentriertem Ammoniumhydroxid auf 7*5 eingestellt. Die Lösung wurde in einem
geschlossenen Gefäß unter einem Stickstoffstrom 12 h gerührt. Der pH-Wert des Reaktionsgemische wurde durch Zusatz
von Eisessig auf 5,0 eingestellt.
Die von der obigen Synthese mit einem pH-Wert von 5,0 vorliegenden 1,5 1 Lösung wurden unter Verwendung
einer SP-Sephadex-C-25-Ionenaustauschersäule aufkonzentriert,
Die von der Säule mit 0,5 M Natriumchloridlösung abgenommenen
75 ml Konzentrat wurden durch Hindurchleiten durch eine Sephadex-G-25 (fein)-Gelfiltrationssäule unter
Elution mit 0,03 m wäßriger Essigsäurelösung gereinigt.
Die Lachs-Calcitonin-Eraktion von dieser Säure wurde durch
Zusatz von Ammoniumhydroxidlösung auf pH 6,0 eingestellt.
Diese Lösung wurde durch Ionenaustauschohromatographie
unter Verwendung einer Whatman-CM52-Säule unter Elution mit Ammoniumacetatpuffer weiter gereinigt. Die Lachs-Calci- ·
tonln-Praktion von dieser Säule wurde durch Zusatz von Eisessig auf pH 5*0 eingestellt. Die Lösung wurde mit einer
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SP-Sephadex-C-25-Ionenaustauschersäule konzentriert.
Die von der Säule mit 0,5 M Natriunichloridlösung erhaltenen
30 ml Konzentrat wurden mit einer Sephadex-G-25 (fein)-Gelfiltrationssäure entsalzt. Die gereinigte Lachs-CaIeitonin-Fraktion
wurde gesammelt und gefriergetrocknet. Das Produkt fiel als flaumig-weißer Feststoff an. Das Material
erwies sich als chemisch und biologisch dem in der Literatur beschriebenen Produkt (S. Guttman et al.,
HeIv. Chim. Acta 52 (1969) I789-95) äquivalent.
Die Herstellung der oben oder in Beispiel I beschriebenen Verbindungen kann in vielerlei Hinsicht variiert werden;
wenn allerdings mehr als ein Parameter variiert wird,
ist; es schwierig,,
/einen der veränderten Parameter zu ermitteln. Aus diesem Grund wurde eine Reihe von Tests durchgeführt, bei denen lediglich ein Parameter variiert wurde und deren Resultate miteinander verglichen sind.
/einen der veränderten Parameter zu ermitteln. Aus diesem Grund wurde eine Reihe von Tests durchgeführt, bei denen lediglich ein Parameter variiert wurde und deren Resultate miteinander verglichen sind.
Eine weitere Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht in der Synthese von Oxytocin. Oxytocin
enthält neun Aminosäuren, und die Aminosäurekette des Oxytocins kann beginnend mit Glycin in Position 9 aufgebaut
werden. Das Glycin kann unter Verwendung von BOC-Glycin als Reaktant an das BHA-Harz gekuppelt werden;
anschließend kann Leucin unter Verwendung von BOC-L-Leucin
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als Reaktant angekuppelt werden; anschließend werden die
Zyklen der Kupplung und der Schutzgruppenabspaltung nach der Verfahrensweise am festen Träger unter Verwendung
der in der Tabelle II angeführten Aminosäuregruppen und Schutzgruppen in der angegebenen Reihenfolge durchgeführt,
Wenn Position 6 erreicht ist, wird ein säureempfindliches
geschütztes Cysteinderivat verwendet; wenn Position 1 erreicht
ist, wird Bis-BOC-cystin an das Aminoende der
Peptidkette angekuppelt.
Nach der Vervollständigung der Aminosäurekette weist das Peptid folgende Struktur auf:
H-CYS W P
h-cys-tyr-ile-gln-asn-cys-pro-leu-gly-nhch-
C6H5
mit (x) = Polystyrolteil des Harzes, W = keine Schutzgruppe, eine BZ-Gruppe oder
eine Benzyloxycarbonylgruppe bzw. ein
Derivat einer Benzyloxycarbonylgruppe
und
P = eine tertiäre oder sekundäre Alkylthio-
P = eine tertiäre oder sekundäre Alkylthio-
gruppe oder eine Benzylgruppe bzw. ein
Derivat einer Benzylgruppe.
Nach der Säurebehandlung zur Abspaltung des Harzes liegt folgende Struktur vor:
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H-CYS
H-CYS-TYR-ILE-GLN-ASN-CYs-PRO-LEU-GLY-NH2.
Das den Cystinrest am Aminoende der Kette tragende abgespaltene Peptid unterliegt in einem Lösungsmittel,
vorzugsweise bei pH 6, 0 - 8,5, einer Umlagerung der Disulfidbindung
zwischen dem freien Cystein und dem Cystinrest am Aminoende zu einem Peptid folgender Struktur:
H-CYS-TYR-ILE-GLN-ASN-CYS-PRO-LEU-GLY-Nh2 ,
die Oxytocin darstellt.
Ein detailliertes Beispiel der Oxytocinsynthese unter Verwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist im folgenden
Beispiel II gegeben.
Beispiel II Synthese von Oxytocin
Ein Benzhydrylamin- (BHA-) Harz (5 g) mit einem Amintiter
von 0,43 mäq/g wurde in das Reaktionsgefäß einer
Peptidsyntheseapparatur (Vertrieb Schwärtz-Mann, Inc.,Orangeburg,
New York) gegeben. Das Harz wurde mit 20 ml folgender Lösungsmittel behandelt, wobei nach jeder Behandlung
filtriert wurde:
Methylenchlorid, 2 min,
zweimal Chloroform, je 2 min,
zweimal Chloroform, je 2 min,
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zweimal 10 $ Triäthylamin in Chloroform, je 5 min,
Chloroform, 2 min und
dreimal Methylenchlorid, je 2 min.
Zyklus 9
Kupplung:
Das BHA-Harz, 20 ml Methylenchlorid und 0,75 g (0,0043 mol) BOC-Glycin wurden 10 min bewegt. 4,3 ml
einer Methylenchloridlösung von Dicyclohexylcarbodiimid
(1 mäq DCCI/ml Lösung) wurden in das Reaktionsgefäß
gegeben und das Gemisch 6 h bewegt. Das Reaktionsgemisch wurde aus dem Reaktionsgefäß durch Filtration
entnommen und das BOC-Glycyl-BHA-Harz nachstehenden aufeinanderfolgenden
2-minütigen Waschvorgangen mit je 20 ml unterzogen, wobei die Waschflüssigkeit jeweils
durch Filtration abgetrennt wurde:
zweimal Methylenchlorid,
zweimal Methanol und
zweimal Methylenchlorid.
zweimal Methanol und
zweimal Methylenchlorid.
Das Harz wurde anschließend mit einem Gemisch von 1,6 ml Acetanhydrid, 2,4 ml Triäthylamin (TEA) und 20 ml
Chloroform 30 min bewegt. Das Reaktionsgemisch wurde anschließend
durch Filtration abgetrennt und das Harz folgenden 2 min dauernden Waschvorgangen mit je 20 ml Waschflüs-
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sigkeit unterzogen:
zweimal Chloroform,
zweimal Methanol und
dreimal Methylenchlorid.
zweimal Methanol und
dreimal Methylenchlorid.
Der Ninhydrintest verlief negativ. Schutzgruppenabspaltung:
Das BOC-geschützte Harz wurde 5 min mit einem Gemisch
von 12 ml Trifluoressigsäure (TFA) und 12 ml Methylenchlorid bewegt. Das Gemisch wurde anschließend durch Filtration
abgetrennt und das Harz mit einem zweiten Gemisch von ml TFA und 12 ml Methylenchlorid JO min bewegt. Anschließend
wurde das Reaktionsgemisch durch Filtration abgetrennt und das Harz folgenden Waschvorgängen mit je 20 ml
unterzogen:
zweimal Methylenchlorid, jeweils 2 min, zweimal Methanol, jeweils 2 min,
zweimal Chloroform, jeweils 2 min, zweimal 10 % TEA in Chloroform, 5 und 10 min,
zweimal Chloroform, jeweils 2 min und zweimal Methylenchlorid, jeweils 2 min.
Das L-Glycin-BHA-Harz wurde zur Bestimmung des Amin-
bzw. Glycintiters titriert (vgl. hierzu L. Dortnan, Tetrahedron Letters, I969, 2319-21). Der ermittelte Wert betrug
0,384 mäq Amin bzw. Glycin pro g Harz.
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Zyklus 8
Kupplung;
Das L-Glycinharz, 20 ml Methylenchlorid und 2,95 g (0,00^8 mol) BOC-L-Leucin·H2O wurden 10 min bewegt. Anschließend
wurden 3,8 ml einer Methylenchloridlösung von
Dicyclohexylcarbodiimid (1 mäq DCCI/ml Lösung bzw. insgesamt
0,038 mol DCCI) in das Reaktionsgefäß gegeben und das
Gemisch 2 h bewegt. Das Reaktionsgemisch wurde anschließend aus dem Reaktionsgefäß entnommen und das Harz den nachstehenden
aufeinanderfolgenden, jeweils 2 min dauernden Waschvorgängen mit je 20 ml unterzogen, wobei die Waschflüssigkeit
jeweils durch Filtration entfernt wurde:
zweimal Methylenchlorid,
zweimal Methanol und
zweimal Methylenchlorid.
zweimal Methanol und
zweimal Methylenchlorid.
Der Ninhydrintest verlief negativ. Schutzgruppenabspaltung:
Zur Abspaltung der Schutzgruppen wurde das Verfahren von Zyklus 9 wiederholt.
Zyklus 7
Kupplung und Abspaltung der Schutzgruppen wurden in derselben V/eise wie in Zyklus 8 vorgenommen mit dem Unter-
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schied, daß folgendes Aminosäurederivat anstelle des Leucinderivats
verwendet wurde:
0,82 g (0,0038 tnol) BOC-L-Prolin.
Zyklus 6
Kupplung und Schutzgruppenabspaltung wurden in derselben Weise wie in Zyklus 8 vorgenommen. Die Acetylierung
geschah in diesem Zyklus unter Verwendung desselben Verfahrens wie in Zyklus 9· Bei der Kupplung wurde folgendes
Aminosäurederivat eingesetzt:
1,3 g (0,0038 mol) B0C-S-3.4-Dimethylbenzyl-L-cystein.
Zyklus 5
Kupplung; .
Das von Zyklus 6 erhaltene Peptidharz wurde zweimal mit je 20 ml Dimethylformamid (DMF) gewaschen. Das Harz
wurde anschließend 24 h mit einer Lösung von 2,01 g (0,0057 mol) BOC-L-Asparagin-p-nitrophenylester in 25 ml
DMF bewegt. Das Reaktionsgemisch wurde anschließend filtriert
zwei und das Peptidharz aufeinanderfolgend/jeweils 2 min dauernden
Waschvorgängen mit je 20 ml folgender Lösungsmittel unterzogen:
DMF,
Methylenchlorid,
Methanol und
Methylenchlorid.
Methanol und
Methylenchlorid.
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Die jeweiligen Waschlösungen wurden durch Filtration abgetrennt.
Der Ninhydrintest verlief negativ. Schutzgruppenabspaltung:
Zur Abspaltung der Schutzgruppen wurde das Verfahren von Zyklus 8 wiederholt.
Zyklus 4
Die Kupplung wurde in derselben Weise wie in Zyklus vorgenommen. Die Acetylierung geschah in diesem Zyklus unter
Verwendung desselben Verfahrens wie in Zyklus 9. Die Abspaltung der Schutzgruppen erfolgte hierbei in derselben
Weise wie in Zyklus 8. Es wurde folgendes Aminosäurederivat eingesetzt:
2,09 g (0,0057 mol) BOC-L-Glutamin-p-nitrophenyl-
ester.
Zyklus 3
Zur Kupplung wurde dasselbe Verfahren wie in Zyklus angewandt. Die Kupplung wurde unter Verwendung eines Lösungsmittelsystems
von 10 ml DMP und 10 ml Methylenchlorid und derselben Mengen von Aminosäure und DCCI wiederholt.
Die Acetylierung erfolgte in diesem Zyklus in derselben Weise wie in Zyklus 9. Zur Abspaltung der Schutzgruppen
wurde das Verfahren von Zyklus 8 herangezogen. Es wurde folgendes Aminosäurederivat für die jeweilige Kupplungsreaktion eingesetzt:
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0,88 g (0,0058 mol) BOC-L-Isoleucin.
Zyklus 2
Kupplung:
Das von Zyklus 3 erhaltene Peptidharz wurde aufeinanderfolgend
zweimal mit je 20 ml DMF gewaschen. Das Peptidharz wurde anschließend 10 min mit einem Gemisch von 2,11 g
(0,0057 mol) BOC-0-Benzyl-L-tyrosin und 20 ml DMF bewegt.
Anschließend wurden 5,7 ml DCCI in Methylenchlorid (entsprechend
0,0057 mol DCCI) zugesetzt und das Gemisch
ΐβ h bewegt. Das Reaktionsgemisch wurde anschließend durch Filtration abgetrennt. Das Peptidharz wurde aufeinanderfolgend
zweimal je 2 min mit jeweils 20 ml folgender Lösungsmittel gewaschen:
DMF,
Methylenchlorid,
Methanol und
Methylenchlorid.
Methanol und
Methylenchlorid.
Die Kupplung wurde unter Verwendung der halben Mengen von Aminosäurederivat und DCCI in Methylenchlorid bei einer
Bewegungsdauer von 6 h wiederholt.
Es wurde das Acetylierungsverfahren von Zyklus 9 wiederholt.
Es wurde das Schutzgruppenabspaltungs-Verfahren von
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Zyklus 9 wiederholt.
Zyklus 1
Das von Zyklus 2 erhaltene Peptidharz wurde aufeinanderfolgend zweimal mit je 20 ml DMF gewaschen. Das Peptidharz
wurde anschließend 10 min mit einem Gemisch von 1,7 g (0,0038 mol) Bis-BOC-L-cystin und 20 ml DMF bewegt. Darauf
wurden 7*6 ml einer Methylenchloridlösung von Dicyclohexylcarbodiimid
(1 mäq DCCl/ml Lösung bzw. insgesamt 0,0076 mol
DCCI) in den Reaktor gegeben und das Gemisch 2 h bewegt. Das Reaktionsgemisch wurde aus dem Reaktor entfernt und
das Peptidharz aufeinanderfolgend nachstehenden 2 min dauernden Waschvorgängen mit je 20 ml unterzogen, wobei jeweils
filtriert wurde:
zweimal DMF,
zweimal Methylenchlorid,
zweimal Methanol und
zweimal Methylenchlorid.
zweimal Methanol und
zweimal Methylenchlorid.
Der Ninhydrintest verlief negativ. Schutzgruppenabspaltung:
Zur Abspaltung der Schutsgruppen wurde das Verfahren von Zyklus 9 wiederholt.
Das Peptidmaterial wurde durch Spülen mit Hexan aus dem Reaktionsgefäß entfernt und in einem elektrisch beheizten
Vakuumtrockenschrank bei 40 0C und 0,1 Torr 24 h ge-
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trocknet. Das blockierte Oxytocin-Peptidharz wog 6,8 g.
Spaltung mit Fluorwasserstoff
Das getrocknete Peptidharz (2 g) und 2 ml Anisol wurden in ein Reaktionsgefäß aus Tetrafluoräthylen gebracht.
Das mit einem mit Tetrafluoräthylen beschichteten Magnetrührer versehene Gefäß wurde in ein Trockeneis-Aceton-Bad
gebracht, worauf 15 ml Fluorwasserstoffgas in das Gefäß einkondensiert wurden. Das Gemisch wurde
anschließend 1 h in einem Eisbad bei 0 0C gerührt. Der Rückstand wurde viermal mit jeweils 25 ml Ä'thylacetat verrieben.
Das Peptid wurde von den Harzkügelchen mit zweimal 50 ml Eisessig abgetrennt. Der Extrakt wurde zur Gewinnung
des abgespaltenen Peptids lyophilisiert.
Cyclisierung des Peptids zu Oxytocln
Das rohe Peptid (200 mg) wurde in 50 mg sauerstofffreiem
destilliertem Wasser unter Zusatz von 1 ml Eisessig teilweise gelöst. Der pH-Wert der Lösung wurde durch Zusatz
von konzentriertem Ammoniumhydroxid auf 7,5 eingestellt. Das Gemisch wurde anschließend in einem geschlossenen
Gefäß unter einem Stickstoffstrom 24 h gerührt.
Der pH-Wert der Gemischs wurde darauf durch Zusatz von Eisessig auf J>32 eingestellt. Zur Gewinnung eines festen
Rückstands wurde gefriergetrocknet.
Der feste Rückstand wurde in einer 0,5 N Essigsäurelösung
gelöst und über eine Sephadex-G-25 (fein)-Gel-
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filtrationssäule unter Elution mit 0,5 N Essigsäure gereinigt. Die Oxytocin-Fraktion von dieser Säule wurde gesammelt
und zu einem weißen Peststoff gefriergetrocknet.
Der Peststoff wurde nochmals in 0,5 N Essigsäure gelöst
und über eine Sephadex-G-25 (fein)-Gelfiltrationssäule unter Elution mit 0,5 N Essigsäurelösung gereinigt.
Die Oxytocin-Praktion von dieser Säule wurde gesammelt und zu einem flockigen weißen Pulver lyophilisiert.
Die Analyse dieses Produkts ergab folgende Aminosäureverhältnisse:
GLY 1,0, LEU 0,98, PRO 0,97, ASP 0,89, GLU 0,84, ILE 0,74 und TYR 0,72. Die theoretische Menge
sollte 1,0 betragen. Ein Wert für CYS ist nicht angegeben, da diese Aminosäure bei der Analyse zerstört wird. Die
biologische Aktivität dieses Produkts betrug 505,4 Einheiten/mg.
Das erfindungsgemaße Verfahren kann ferner auch beispielsweise
zur Synthese von menschlichem Calcitonin in ähnlicher Weise wie bei der Synthese von Lachs-Calcitonin
herangezogen werden. Humancalcitonin enthält 32 Aminosäuren
in seiner Aminosäurekette. Ausgehend von Prolin wird diese Aminosäure in Position 32 mit einem BHA-Harz
gekuppelt, worauf Alanin in Position 31 und Glycin in
Position 30 entsprechend dem zuvor erläuterten System
des Aufbringens von Schutzgruppen, der Kupplung sowie der Abspaltung von Schutzgruppen unter Verwendung der
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in Tabelle IV angegebenen Aminosäuregruppen und Schutzgruppen in der angegebenen Reihenfolge angehängt werden.
Wenn die Cysteingruppe in Position 7 erreicht ist, wird ein säureempfindliches geschütztes Cysteinderivat
eingesetzt. Wenn Position 1 erreicht wird, wird Bis-BOC-L-oystin als Cysteinderivat verwendet.
Wenn die Aminosäurekette vervollständigt ist, weist das Peptid folgende Struktur auf:
H-CYS BZ BZ P BZ W
I III I I
H-CYS-GLY-ASN-LEU-SER-THR-CYS-MET-LEU-GLY-THR-TYR-,
BZ BZ VV BZ
Il III
u THR-GLN-ASP-PHE-ASN-LYS-PHE-HIS-THR-PHE-PRO-GLN
BZ
thr-ala-ile-gly-val-gly-ala-pro-nhch-(x
cIhc
Nach der Säurebehandlung zur Entfernung des Harzes und der säureempfindlichen Gruppen liegt folgende Struktur vor:
H-CYS
THR-GLN-ASP-PHE-ASN-LYS-PHE-HIS-THR-PHE-PRO-GLN
LTHR-ALA-ILE-GLY-VAl-GLY-ALA-PRO-NH2 .
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Nach der vorgenommenen Umlagerung des Peptids unter den beschriebenen Bedingungen zur Vervollständxgung des
Disulfidrings weist das Produkt folgende Struktur auf:
I I
- GLN-ASP-PHE-ASN-LYS-PHE-HIS-THR- PHE-PRO-GLN-THR-ALA-i
ILE-GLY-VAl-GLY-ALA-PRO-NH2 ,
die menschliches Calcitonin darstellt.
Die Synthese von Humancalcitonin unter Verwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird im folgenden Beispiel III
im einzelnen erläutert.
Beispiel III Synthese von menschlichem Calcitonin
4 g Benzhydrylamin- (BHA-) Harz mit einem Amintiter
von 0,55 mäq/g wurden in das Reaktionsgefäß einer Peptidsyntheseapparatur
(Vertrieb Schwartz-Mann, Inc., Orangeburg,
New York) eingebracht. Das Harz wurde mit jeweils 20 ml folgender Lösungsmittel behandelt, wobei nach jeder
Behandiung filtriert wurde:
Methylenchlorid, 2 min,
zweimal Chloroform, jeweils 2 min, zweimal 10. % Triäthylamin in Chloroform, jeweils 5 min,
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— SrQ —
Chloroform, 2 min, und
dreimal Methylenchlorid, jeweils 2 min.
Zyklus 32
Kupplung:
Das BHA-Harz, 20 ml Methylenchlorid und 0,95 g (0,0044 mol) BOC-L-Prolin wurden 10 min bewegt. Anschließend
wurden 4,4 ml einer Methylenchloridlösung
von Dicyclohexylcarbodiimid (1 mäq DCCI/ml Lösung)
in den Reaktor gegeben und das Gemisch 6 h bewegt. Das Reaktionsgemisch wurde darauf durch Filtration aus
dem Reaktionsgefäß entfernt und das BOC-Prolyl-BHA-Harz
aufeinanderfolgend nachstehenden 2 min dauernden Waschvorgängen mit jeweils 20 ml unterzogen, wobei die Waschflüssigkeit
jeweils durch Filtration abgetrennt wurde:
zweimal Methylenchlorid,
zweimal Methanol und
zweimal Methylenchlorid.
zweimal Methanol und
zweimal Methylenchlorid.
Das Harz wurde anschließend mit einem Gemisch von 1,5 ml Triäthylamin (TEA), 1 ml Acetanhydrid und 20 ml
Chloroform 2 h bewegt. Das Reaktionsgemisch wurde durch Filtration abgetrennt und das Harz folgenden 2 min dauernden
Waschvorgängen mit jeweils 20 ml unterzogen:
zweimal Chloroform,
zweimal Methanol und
zweimal Methanol und
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dreimal Methylenchlorid.
Der Ninhydrintest (vgl. E. Kaiser et al., Anal. Biochem. ]J4 (!97°) 595-8) verlief negativ.
Das. BOC-geschützte Harz wurde 5 min mit einem Gemisch
von 12,5 ml Trifluoressigsaure (TPA) und 12,5 ml Methylenchlorid
bewegt. Das Gemisch wurde durch Filtration abgetrennt und das Harz mit einem zweiten Gemisch von 12,5 ml
TFA und 12,5 ml Methylenchlorid JO min bewegt. Das Reaktionsgemisch wurde anschließend durch Filtration abgetrennt
und das Harz folgenden Waschvorgängen mit jeweils 20 ml unterzogen:
zweimal Methylenchlorid, jeweils 2 min, zweimal Methanol, jeweils 2 min,
zweimal Chloroform, jeweils 2 min, zweimal 10 % TEA in Chloroform, jeweils 10 min,
zweimal Chloroform, jeweils 2 min,und zweimal Methylenchlorid, jeweils 2 min.
Das L-Prolin-BHA-Harz wurde zur Mischung des Amin-
bzw. Prolintiters titriert. Es ergab sich ein Wert von 0,494 mäq Amin bzw. Prolin pro g Harz.
Zyklus 31
Kupplung:
Das L-Prolyl-Harz, 20 ml Methylenchlorid und 0,83 g
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(0,0044 mol)B00-L<-Alanin wurden 10 min bewegt. Darauf
wurden 4,4 ml einer Methylenchloridlösung von Dicyclohexylcarbodiimid
(1 mäq DCCI/ml Lösung bzw. insgesamt 0,0044 mol DCCI) in das Reaktionsgefäß gegeben und das
Gemisch 2 h bewegt. Das Reaktionsgemisch wurde anschließend aus dem Reaktionsgefäß durch Filtration entfernt und das
BOC-L-Alanyl-L-prolyl-BHA-Harz aufeinanderfolgend nachstehenden
2 min dauernden Waschvorgängen mit jeweils 20 ml unterzogen, wobei die Waschflüssigkeit jeweils
durch Filtration entfernt wurde;
zweimal Methylenchlorid,
zweimal Methanol und
dreimal Methylenchlorid.
zweimal Methanol und
dreimal Methylenchlorid.
Der Ninhydrintest verlief negativ.
Zyklen 30 - 26
Kupplung und Schutzgruppenabspaltung wurden in derselben Weise wie in Zyklus 31 vorgenommen mit dem Unterschied,
daß folgende Aminosäurederivate anstelle des Alaninderivats eingesetzt wurden:
Zyklus 30: 0,77 g (0,0044 mol) BOC-Glycin,
Zyklus 29: 0,95 g (0,0044 mol) BOC-L-Valin,
Zyklus 28: Es wurde das gleiche Material verwendet wie in Zyklus 30,
Zyklus 27: 1,02 g (0,0044 mol) BOC-L-Isoleucin und
Zyklus 26: Es wurde dasselbe Material wie in Zyklus verwendet.
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Zyklus 25
Kupplung:
Das von Zyklus 26 erhaltene Peptidharz wurde zweimal mit je 20 ml Dimethylformamid (DMF) gewaschen. Das Peptidharz
wurde anschließend 10 min mit einem Gemisch von 2,04 g
(0,OO66 mol) BOC-O-Benzyl-L-threonin und 20 ml DMF bewegt.
Darauf wurden 6,6 ml DCCI in Methylenchlorid (entsprechend Ο,ΟΟββ mol DCCI) zugegeben und das Gemisch 6 h bewegt. Das
Reaktionsgemisch wurde anschließend durch Filtration abgetrennt. Das Peptidharz wurde anschließend je 2 min langen
Waschvorgängen mit zwei aufeinanderfolgenden Mengen von je 20 ml folgender Lösungsmittel unterzogen:
DMF,
Methylenchlorid,
Methanol und
Methylenchlorid.
Methanol und
Methylenchlorid.
Der Ninhydrintest verlief negativ. Schutzgruppenabspaltung:
Zur Abspaltung der Schutzgruppen wurde das Verfahren von Zyklus 32 wiederholt.
Zyklus 24
Kupplung:
Das von Zyklus 25 erhaltene Peptidharz wurde zweimal
mit jeweils 20 ml DMF gewaschen. Das Harz wurde anschließend
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24 h mit einer Lösung von 2,42 g (Ο,ΟΟββ mol) BOC-L-Glutamin-p-nitrophenylester
in 25 ml DMF bewegt. Das Reaktionsgemisch wurde anschließend filtriert und das
Peptidharz darauf je 2 min langen Waschvorgängen mit zwei aufeinanderfolgenden Mengen von 20 ml folgender Lösungsmittel
unterzogen:
DMP,
Methylenchlorid,
Methanol und
Methylenchlorid.
Methanol und
Methylenchlorid.
Jedes einzelne Lösungsmittel wurde dabei durch Filtration
entfernt.
Der Ninhydrintest verlief negativ. Schutzgruppenabspaltung:
Zur Abspaltung der Schutzgruppen wurde das Verfahren von Zyklus 32 wiederholt.
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(oO
Zyklus 23
Kupplung;
Das von Zyklus 24 erhaltene Peptidharz wurde IO min
mit 1,42 g (0*0066 mol) BOC-L-Prolin und 20 ml Methylenchlorid
bewegt. Darauf wurden 6,6 ml DCCI in Methylenchlorid
(entsprechend 0,0066 mol DCCI) zugesetzt und das Gemisch 16 h bewegt. Darauf wurde das Reaktionsgemisch
durch Filtration entfernt und das Peptidharz je 2 min langen Waschvorgängen mit zwei aufeinanderfolgenden Mengen
von 20 ml folgender Lösungsmittel unterzogen:
Methylenchlorid,
Methanol und
Methylenchlorid.
Methanol und
Methylenchlorid.
jede der Waschflüssigkeiten wurde dabei durch Filtration
entfernt.
Der Ninhydrintest verlief negativ.
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Zur Abspaltung der Schutzgruppen wurde das Verfahren von Zyklus 32 wiederholt.
Zyklus 22
Kupplung und Schutzgruppenabspaltung wurden wie in Zyklus 23 vorgenommen mit dem Unterschied, daß bei der
Kupplungsreaktion 1,75 g (0,0066 mol) BOC-L-Phenylalanin anstelle von BOC-L-Prolin eingesetzt wurden.
Kupplungsreaktion 1,75 g (0,0066 mol) BOC-L-Phenylalanin anstelle von BOC-L-Prolin eingesetzt wurden.
Zyklen 21 - l8
Kupplung und Schutzgruppenabspaltung wurden in derselben Weise wie in Zyklus 31 vorgenommen mit dem Unterschied,
daß folgende Aminosäurederivate anstelle des AIaninderivats eingesetzt wurden:
Zyklus 21: 1,36 g (0,0044 mol) BOC-O-Benzyl-L-threonin,
Zyklus 20: 1,71 g (0,0044 mol) BOC-N(im)-Carbobenzyl-
oxy-L-histidin,
Zyklus 19: 1,17 S (0,0044 mol) BOC-L-Phenylalanin und
Zyklus 18: 1,67 g (0,0044 mol) BOC-6 -Carbobenzyl-
oxy-L-lysin.
Zyklus 17
Kupplung und Schutzgruppenabspaltung erfolgten in
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derselben Weise wie in Zyklus 24 mit dem Unterschied, daß
2,33 g (O,0066 mol) BOC-L-Asparagin-p-nitrophenylester
anstelle des Glutaminderivats verwendet wurden.
Kupplung und Schutzgruppenabspaltung erfolgten in derselben Weise wie in Zyklus 31 mit dem Unterschied,
daß folgende Aminosäurederivate anstelle des Alaninderivats eingesetzt wurden:
Zyklus 16: 1,17 g (0,0044 mol) BOC-L-Phenylalanin
und
Zyklus 15: 1,42 g (0,0044 mol) BOC-L-Asparaginsäure-
ß-benzylester.
Zyklus 14
Es wurde wie in Zyklus 24 verfahren.
Zyklus 13
Es wurde wie in Zyklus 21 verfahren.
Zyklus 12
Kupplung und Schutzgruppenabspaltung wurden wie in Zyklus 25 vorgenommen mit dem Unterschied, daß 2,45 g
(0,0066 mol) BOC-0-Benzyl-L-tyrosin anstelle des Threoninderivats
eingesetzt wurden und die Rühr- bzw. Bewegungs-
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zeit auf 16 h ausgedehnt wurde.
Zyklus 11
Es wurde wie in Zyklus 25 verfahren.
Zyklen 10-7
Kupplung und Schutzgruppenabspaltung erfolgten
in Zyklus 31 mit dem Unterschied, daß bei der Kupplungsreaktion folgende Aminosäurederivate anstelle des BOC-L-Alanins eingesetzt wurden:
in Zyklus 31 mit dem Unterschied, daß bei der Kupplungsreaktion folgende Aminosäurederivate anstelle des BOC-L-Alanins eingesetzt wurden:
Zyklus 10: 0,77 g (0,0044 raol) BOC-Glycin,
Zyklus 9: 1,02 g (0,0044- mol) BOC-L-Leucin,
Zyklus 8: 1,1 g (0,0044 mol) BOC-L-Methionin und Zyklus 7: 1,5 g (0,0044 mol) BOC-S-J.4-Dimethyl-
Zyklus 9: 1,02 g (0,0044- mol) BOC-L-Leucin,
Zyklus 8: 1,1 g (0,0044 mol) BOC-L-Methionin und Zyklus 7: 1,5 g (0,0044 mol) BOC-S-J.4-Dimethyl-
benzyl-L-cystein.
Zyklus 6
Es wurde wie in Zyklus 25 verfahren.
Zyklen 5 und 4
Zyklen 5 und 4
Kupplung und Schutzgruppenabspaltung erfolgten wie in Zyklus 31 mit dem Unterschied, daß bei der Kupplungsreaktion folgende Aminosäurederivate anstelle des BOC-L-Alanins
eingesetzt wurden:
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Zyklus 5: 1*3 g (0,0044 mol) BOC-0-Benzyl-L-serin und
Zyklus 4: 1,02 g (O,0044 mol) BOC-L-Leucin.
Zyklus 3
Es wurde wie in Zyklus YJ 'verfahren.
Zyklus 2
Kupplung und Schutzgruppenabspaltung wurden wie in Zyklus 31 vorgenommen mit dem Unterschied, daß bei der
Kupplungsreaktion folgendes Aminosäurederivat anstelle des BOC-L-Alanins eingesetzt wurde:
0,77 g (0,0044 mol) BOC-Glycin. Zyklus 1
Kupplung:
Das Peptidharz von Zyklus 2 wurde aufeinanderfolgend zweimal mit jeweils 20 ml DMF gewaschen. Das Peptidharz
wurde anschließend 10 min mit einem Gemisch von 1,9 S (0,0044 mol)'Bis-BOC-L-cystin und 20 ml DMF bewegt. Darauf
wurden 8,8 ml einer Methylenchloridlösung von Dicyclohexylcarbodiimid
(1 mäq DCCI/ml Lösung bzw. insgesamt 0,0088 mol DCCI) in den Reaktor gegeben und das Gemisch
2 h bewegt. Das Reaktionsgemisch wurde anschließend aus dem Reaktionsgefäß entfernt und das Peptidharz folgenden
2 min langen Waschvorgängen mit jeweils 20 ml unterzogen, wobei die Waschflüssigkeit jeweils durch Filtration abge-
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fcS" 26478A3
trennt wurde:
zweimal DMP,
zweimal Methylenchlorid,
zweimal Methanol und
zweimal Methylenchlorid.
zweimal Methanol und
zweimal Methylenchlorid.
Der Ninhydrintest verlief negativ. Schutzgruppenabspaltung:
Zur Abspaltung der Schutzgruppen wurde das Verfahren von Zyklus 31 wiederholt.
Nach Vervollständigung von Zyklus 1 wurde das Peptidharz aufeinanderfolgend zweimal mit jeweils 20 ml n-Hexan
gewaschen. Das Peptidmaterial wurde aus dem Reaktionsgefäß entnommen und in einem elektrisch beheizten Vakuumtrockenschrank
bei 40 0C und 0,1 Torr 24 h getrocknet.
Das blockierte Humancalcitonin-Peptidharz wog 10,3 g.
Das getrocknete Peptidharz (2 g) und 2 ml Anisol wurden in ein Reaktionsgefäß aus Tetrafluoräthylen eingebracht.
Das mit einem mit Tetrafluoräthylen beschichteten
Magnetrührer versehene Gefäß wurde in ein Trockeneis-Aceton-Bad eingebracht, worauf 15 ml Fluorwasserstoffgas
in das Gefäß einkondensiert wurden. Das Gemisch wurde anschließend bei 0 0C in einem Eisbad 1 h gerührt. Der
Fluorwasserstoff wurde durch Verdampfen unter vermindertem Druck entfernt. Der Rückstand wurde zweimal mit je
25 ml Äthylacetat verrieben. Das Peptid wurde von den Harzkügelchen durch zweimalige Behandlung mit je 50 ml
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Eisessig abgespalten. Der Extrakt wurde zur Gewinnung des abgespaltenen Peptids gefriergetrocknet.
Das rohe Peptid (1000 mg) wurde in 250 ml sauerstofffreiem
destilliertem Wasser unter Zusatz von 1 ml Eisessig gelöst. .Der pH-Wert der Lösung wurde durch Zusatz von
konzentriertem. Ammoniumhydroxid auf 7,5 eingestellt. Das
Gemisch wurde in einem geschlossenen Gefäß unter einem Stickstoffstrom 24 h gerührt. Der pH-Wert des Reaktionsgemischs
wurde durch Zusatz von Eisessig auf 3*2 eingestellt.
Durch Gefriertrocknung wurde das feste Produkt erhalten.
Das feste Produkt wurde in 0,5 N Essigsäure gelöst und über eine Sephadex-G-25 (fein)-Gelfiltrationssäule
unter Elution mit 0,5 N Essigsäure gereinigt. Die Humancalcitonin-Fraktion
von dieser Säule wurde gesammelt und zu einem flockigen, weißen Feststoff gefriergetrocknet.
Der weiße flockige Feststoff wurde in wäßrigem, 0,05 M Ammoniumacetat (pH 5) gelöst. Die Lösung wurde auf pH 5 eingestellt
und durch Ionenaustauschchromatographie unter Verwendung einer SP-Sephadex-C-25-Säule unter Elution
mit Ammoniumacetatpuffer gereinigt. Die Humancalcitonin-Fraktion wurde gesammelt und zweimal gefriergetrocknet,
worauf ein flockiger weißer Feststoff erhalten wurde. Das Material erwies sich chemisch wie biologisch als &em ^n
der Literatur beschriebenen Produkt (vgl. P. Sieber et al., Helv. Chim. Acta. 53 (1970) 2135-50) äquivalent. Die Amino-
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säureanalyse (Säurehydrolyse) lieferte folgende Mengenverhältnisse
der Aminosäuren (die theoretischen Werte sind in Klammern angegeben):
LYS 1,03 (1), HIS 0,99 (1), ASP 3, l8 0),
THR 5,11 (5), SER 0,84 (1), GLU 1,95 (2),
GLY 4,31 (2O, ALA 2,03 (2), VAL 0,95 (1),
MET 0,90 (1), ILE 1,04 (l), LEU 2,24 (2), TYR 0,8 (1) und PHE 3,0 (3).
Die Werte für PRO und CYS wurden nicht bestimmt.
Die biologische Aktivität wurde zu 110 MRD-Einheiten/mg ermittelt.
Das erfindungsgemaße Verfahren kann ferner auch bei der Synthese von Vasopressin eingesetzt werden, wobei als
Reaktanten in der Aminosäurekette die in der Tabelle V angeführten Gruppen oder damit äquivalente Gruppen eingesetzt
werden. Das nach den in Tabelle V angegebenen Reaktionen resultierende Peptid weist vor der Abspaltung des Harzes
folgende Struktur auf:
H-CYS BZ PT
ι ι ι ι ^
H-CYS-THR-PHE-GLN-ASN-CYS-PRO-Ar 3-GLY-NHCHτ- (χ)
C6H5
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Nach der Säurebehandlung dieses Peptids zur Abspaltung des Harzes und der meisten Schutzgruppen liegt folgende
Struktur vor:
H-CYS
H-CYS-THR-PHE-GLN-ASN-CYS-PRO-ARG-GLY-Nh2 ,
die einen Vorläufer des Vasopressins darstellt.
Nach der erfindungsgemäßen Cyclisierung dieses Peptids weist das entstandene Produkt die struktur des Vasopressins
auf:
Bei der Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Synthese von Schweine-Calcitonin kann die zugehörige
Aminosäurekette unter Verwendung der in Tabelle VI angeführten Reaktanten oder ihnen äquivalenter Reaktanten aufgebaut
werden. Das Peptid weist nach den in Tabelle VI aufgeführten Reaktionen und vor der Abspaltung des Harzes
folgende Struktur auf:
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H-CYS BZ BZ BZ P BZ W
Il III ι I
H-CYS-SER-ASN-LEU-SER-THR-CYS-VAL-LEU-SER-ALA-TYR -1
T V-T-BZ
I II!
trp-arg-asn-leu-asn-asn-phe-his-arg-phe-ser-gly *—"Τ
L-MET-GLY-PHE-GLY-PRO
BZ BZ -GLU-
THR- PRO-NHCH— (X,
Nach der Säurebehandlung zur Abspaltung aller säureempfindlichen Schutzgruppen liegt folgende Struktur vor:
H-CYS
I
I
H-CYS-SER-ASN-LEU-SER-THR-CYS-VAL-LEU-SER-ALA-TYR-TRP-ARG
ASN-LEU-ASN-ASN-PHE-HIS-ARG-PHE-SER-GLY-MET-GLY-PHE-GLY
LPRO-GLU-THR-PRO-NH,
die einen Vorläufer von Schweine-Calcitonin darstellt.
Nach der erfindungsgemäßen Cyclisierung des Peptids weist das Produkt die Struktur von Schweine-Calcitonin
auf:
H-CYS-SER-ASN-LEU-SER-THR-CYS-VAL-LEU-SER-ALA-TYR-TRP-ARG-ASN-LEU-ASN-ASN-PHE-HIS-ARG-PHE-SER-GLY-MET-GLY-
PHE-GLY-PRO-GLU-THR PRO-NH2 t
70 9 32 1/1036
Bei der Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Synthese von Rinder-Calcitonin kann die zugehörige
Aminosäurekette unter Verwendung der in Tabelle VII angeführten Reaktanten oder ihnen äquivalenter Reaktanten
aufgebaut werden. Nach den in Tabelle VII angeführten Reaktionen und vor der Abspaltung des Harzes weist das
Peptid folgende Struktur auf:
H-CYS BZ BZ BZ ρ BZ W
Ii" Jii J f
H-CYS-SER-ASN-LEU-SER-THR-CYS-VAL-LEU-SER-ALA-TYR
V BZ WVT BZ
* ί I ι I J
-TRP-LYS-ASP-LEU-ASN-ASN-TYR-HIS-ARG-PHE-SER-GLY-MET-I
BZ BZ
I I
I I
-GLY-PHE-GLY-PRO-GLU-THR-PRO-NHCH—
C6H5
Nach der Säurebehandlung dieses Peptids zur Abspaltung
des Harzes und der meisten Schutzgruppen liegt folgende Struktur vor:
H-CYS
I
I
H-CYS-SER-ASN-LEU-SER-THR-CYS-VAL-LEU-SER-ALA-TYR-TRP-LYS
ASP-LEU-ASN-ASN-TYR.-HIS-ARG-PHE-SER-GLY-MET-GLY-PHE-GLY-1-PRo-GLU-THR-PRO-NH2,
die einen Vorläufer von Rinder-Calcitonin darstellt.
Nach der erfindungsgemäßen Cyclisierung des Peptids liegt die Struktur des Rinder-Calcitonins vor:
7 0 j 3 2 1 / 1 0 3 6
H-CYS-SER-ASN-LEU-SER-THR-CYS-VAL-LEU-SER-ALA-TYR-TRP-i
l-LYS-ASP-LEU-ASN-ASN-TYR-HIS-ARG-PHE- SER-GLY-MET-GLY-j
1-PHE-GLY-PRO-GLU-THR-PRO-Nh2 .
Das erfindungsgemäße Verfahren wurde an bestimmten Peptiden im einzelnen beschrieben; die Erfindung ist jedoch
nicht auf die beschriebenen Anwendungsbeispiele beschränkt, sondern kann auch auf zahlreiche andere Peptidstrukturen
bzw. Peptidsynthesen gleichermaßen angewandt werden.
Zusammengefaßt betrifft die Erfindung die Synthese cyclischer Disulfidpeptide durch Herstellung von Peptid-Zwischenprodukten
mit einem Cystinrest am Aminoende und einem Cysteinrest in einer Position innerhalb der Aminosäuresequenz,
die dem erwünschten Peptid entspricht, und Einbringen des Peptid-Zwischenprodukts in eine im wesentlichen
sauerstofffreie Lösung bei einem pH von etwa 5 - 10, bis durch Umlagerung ein cyclisches Disulfidpeptid erhalten
und ein Molekül Cystein vom am Aminoende befindlichen Cysteinrest abgespalten wird.
70 9 821/1036
Die Erfindung gibt ferner die entsprechenden Peptid-Zwischenprodukte
als neue Verbindungen sowie deren Herstellungsverfahren an.
709821/1036
Claims (21)
- Ansprücheeptide, deren Aminosäuresequenz einen Cystinrest am Aminoende und einen Cysteinrest mit einer freien Sulfhydrylfunktion innerhalb der Aminosäuresequenz aufweist.
- 2. Peptid nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch dieselbe Aminosäuresequenz wie in Lachs-Calcitonin mit dem Unterschied, daß der Rest am Aminoende der Sequenz ein Cystinrest ist.
- 3. Peptid nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch dieselbe Aminosäuresequenz wie in Oxytocin mit dem Unterschied, daß der Rest am Aminoende der Sequenz ein Cystinrest ist.
- 4. Peptid nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch dieselbe Aminosäuresequenz wie in Vasopressin mit dem Unterschied, daß der Rest am Aminoende der Sequenz ein Cystinrest ist.
- 5. Peptid nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch dieselbe Aminosäuresequenz wie in menschlichem Calcitonin mit dem Unterschied, daß der Rest am Aminoende der Sequenz ein Cystinrest ist.
- 6. Peptid nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch dieselbe Aminosäuresequenz wie in Schweine-Caleitonin mit dem Unterschied, daß der Rest am Aminoende der Sequenz ein Cystinrest ist.
- 7. Peptid nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch dieselbe709821/1038η L· ι υ η JAminosäuresequenz wie in Rinder-Calcitonin mit dem Unterschied, daß der Rest am Aminoende der Sequenz ein Cystinrest ist.
- 8. Peptide, deren Aminosäuresequenz einen Cystinrest am Aminoende und einen innerhalb der Sequenz liegenden Cysteinrest aufweist, dessen Sulfhydrylfunktion geschützt ist durch Benzyl, 4-Methoxybenzyl, k— Methylbenzyl, 3.4-Dimethylbenzyl, 4-Chlorbenzyl, 2.6-Dichlorbenzyl, 4-Nitrobenzyl, Benzhydryl, t-Butylthio oder Isopropylthio.
- 9. Verfahren zur Herstellung cyclischer Peptide mit Disulfid-Ringstruktur,dadurch gekennzeichnet, daß ein Peptid mit einem Cystinrest am Aminoende und einem Cysteinrest innerhalb der Aminosäuresequenz zur Umlagerung zum cyclischen Disulfidpeptid in einer im wesentlichen sauerstofffreien Lösung gehalten wird.
- 10. Verfahren nach Anspruch 9* dadurch gekennzeichnet, daß eine wäßrige Lösung verwendet wird.
- 11. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß eine wäßrig-alkoholische Lösung verwendet wird.
- 12. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Lösung während der Umlagerung bewegt bzw. gerührt wird.
- 13. Verfahren nach Anspruch 9* dadurch gekennzeichnet, daß die Umlagerung unter einer Inertgasatmosphäre vorgenommen wird.709821/103S36
- 14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß als Inertgas Stickstoff verwendet wird.
- 15. Verfahren nach Anspruch 9 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren über mindestens 1 h durchgeführt wird.
- 16. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß folgendes Peptid verwendet wird:H-CYS* H-CYS-THR-ILE-GLN-ASN-CYS-PRO-LEu-GLY-NH2.
- 17. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß folgendes Peptid verwendet wird:H-CYS Ih-cys-gly-asn-leu-ser-thr-cys-met-leu-glyn Lthr-tyr-thr-gln-asp-phe-asn-lys-phe-his-jL-PHE-PRO-GLN-THR-ALA-ILE-GLY-VAL-GLY-1
- 18. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß folgendes Peptid verwendet wird:H-CYSI
H-CYS-TYR-PHE-GLN-ASN-CYS-PRO-ARG-GLY-Nh2.V^rfahr^n Hcich Anspruch Q,fladuroh gekennzeichnet,709821/1038•OIPL-ING. R. BEETZSEN.- DIPL-ING. K. WMPRECHT DR.-ING. R. BEETZ JR.- RA DIPL.-PHYS. U. UElDU""! DR.-ING. W. TIMPE- DIPL-INQ. J. SIEGFRIED " Steinsdorfstraße 10 - 8000 München 22542-26.171P-FSBkP 26 47NACHQEREICHTINeuer Anspruch 19 - 19. l. 197719. Verfahren nach Anspruch 9,dadurch gekennzeichnet,daß das Peptid hergestellt wird durchEinkuppeln des Cysteinrests in eine Aminosaurekette unter Schutz seiner Sulfhydrylfunktion mit Benzyl, 4-Methoxybenzyl, 4-Methylbenzyl, 3.4-Dimethylbenzyl, 4-Chlorbenzyl, 2.6-Dichlorbenzyl, 4-Nitrobenzyl, Benzhydryl, t-Butylthio und Isopropylthio,Ankuppeln des Cystinrests am Aminoende der Aminosäurekette undAbspaltung der jeweiligen Schutzgruppe vom Cysteinrest durch Behandlung des erhaltenen Peptids mit einer wasserfreien Säure.709621/1038Einkuppeln des Cysteinrests in eine Aminosäureke^e unter Schutz seiner Sulfhydrylfunktion mit Benzyl^T-Methoxybenzyl, 4-Methylbenzyl, 5.4-Dimethylben^yi, 4-Chlorbenzyl, 2.6-Dichlorbenzyl, 4-Nitrobenzyl, Befizhydryl, t-Butylthio und Isopropylthio,Ankuppein des Cystinre^&tfs am Aminoende der Aminosäurekette undAbspaltung der jeweiligen Schutzgruppe vom CysteinrestBehandlung des erhaltenen Peptids mit wasserfreier
- 20. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß ein Peptid folgender Aminosäuresequenz verwendet wird.CYSCYS-TYR-ILE-GLN-ASN-CYS-PRO-LEU-GLY.
- 21. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß daß ein Peptid folgender Aminosäuresequenz verwendet wird.CYSCYS-GLY-ASN-LEU-SER-THR-CYS-MET-LEU-GLY-THR-[tyr-THR-GLN-ASP-PHE-ASN-LYS-PHE-HIS-THR-PHE-■PRO- GLN-THR-ALA- ILE- GLY-VAL- GLY-ALA-PRO.709821/1036
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US4212795A (en) * | 1978-11-13 | 1980-07-15 | Armour Pharmaceutical Company | Cyclization of peptides |
SE447263B (sv) * | 1979-04-20 | 1986-11-03 | Bonnierfoeretagen Ab | Syntetisk, antigeniskt aktiv polypeptid och antigeniskt medel innehallande nemnda polypeptid |
JPS58501121A (ja) * | 1981-07-15 | 1983-07-14 | セルテク リミテツド | ヒト カルシトニン前駆体ポリ蛋白質構造遺伝子 |
US4444681A (en) * | 1982-09-24 | 1984-04-24 | Armour Pharmaceutical Company | L-Tyrosine21 calcitonin |
US4469632A (en) * | 1982-09-24 | 1984-09-04 | Armour Pharmaceutical Company | D-Arginine24 calcitonin |
US4451395A (en) * | 1982-11-08 | 1984-05-29 | Armour Pharmaceutical Company | Des-serine2 -des-tyrosine22 calcitonin |
US4663309A (en) * | 1983-06-29 | 1987-05-05 | University Patents, Inc. | Novel peptide hormones with calcitonin-like activity |
US4528132A (en) * | 1984-01-13 | 1985-07-09 | Armour Pharmaceutical Company | [16-Alanine]calcitonin |
US4623716A (en) | 1984-11-01 | 1986-11-18 | Usv Pharmaceutical Corp. | Process for the preparation and purification of peptides |
JPS61112099A (ja) * | 1984-11-06 | 1986-05-30 | Mitsubishi Petrochem Co Ltd | 新規ポリペプチド及びその製造法 |
US4604238A (en) * | 1984-12-10 | 1986-08-05 | Armour Pharmaceutical Company | Analogs of calcitonin |
US4820804A (en) * | 1987-04-21 | 1989-04-11 | Rorer Pharmaceutical Corporation | Analogs of [1,7-di-alanine, des-19-leucine]calcitonin |
US4824936A (en) * | 1987-05-06 | 1989-04-25 | Rorer Pharmaceutical Corporation | (19-Alanine) calcitonin |
US5674850A (en) * | 1993-12-23 | 1997-10-07 | Ferring Ab | High purity desmopressin produced in large single batches |
US5482931A (en) * | 1993-06-29 | 1996-01-09 | Ferring Ab | Stabilized pharmaceutical peptide compositions |
PL176317B1 (pl) * | 1993-06-29 | 1999-05-31 | Ferring Bv | Wodny preparat do donosowego stosowania desmopresyny |
ATE193892T1 (de) * | 1993-06-29 | 2000-06-15 | Ferring Bv | Synthese zyklischer peptide |
US5500413A (en) * | 1993-06-29 | 1996-03-19 | Ferring Ab | Process for manufacture of 1-deamino-8-D-arginine vasopressin |
SE9400918L (sv) * | 1994-03-18 | 1995-09-19 | Anne Fjellstad Paulsen | Stabiliserad komposition för oral administrering av peptider |
US5763398A (en) * | 1996-06-20 | 1998-06-09 | Ferring B.V. | Nasal administration of desmopressin |
US5922680A (en) * | 1996-10-23 | 1999-07-13 | Ferring, B.V. | Stabilized composition for oral administration of peptides |
US7691968B2 (en) * | 2002-05-03 | 2010-04-06 | Avecia Biologics Limited | Process for the synthesis of peptides amides by side-chain attachment to a solid phase |
CA2736799A1 (en) | 2008-08-25 | 2010-03-11 | Burnham Institute For Medical Research | Conserved hemagglutinin epitope, antibodies to the epitope, and methods of use |
CA2743306A1 (en) * | 2008-11-12 | 2010-05-20 | Theraclone Sciences, Inc. | Human m2e peptide immunogens |
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