DE840243C

DE840243C - Process for the production of peptides

Info

Publication number: DE840243C
Application number: DEB2654A
Authority: DE
Inventors: Richard Sehring; Theodor Dr Wieland
Original assignee: CH Boehringer Sohn AG and Co KG
Current assignee: CH Boehringer Sohn AG and Co KG
Priority date: 1950-03-22
Filing date: 1950-03-22
Publication date: 1952-05-29

Description

Verfahren zur Herstellung von Peptid'en Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Peptiden, wobei man entweder von Aminosäuren oder von Peptiden, die niedriger molekular als die herzustellenden Peptide sind, ausgeht.Process for the preparation of peptides The present invention relates to a process for the preparation of peptides, either of amino acids or of peptides that are lower in molecular weight than the peptides to be produced, goes out.

Die Synthese von Peptiden wird üblicherweise durch Umsetzung von a-Halogenfettsäurechloriden mit freien Aminosäuren oder Aminosäureestern und nachträgliche Umwandlung des a-Halogens in eine Aminogruppe durchgeführt. Man kann aber auch Aminosäurechloride oder -azide mit Aminosäureestern oder freien Aminosäuren umsetzen, wobei die Aminogruppe der ersten Komponente durch leicht abspaltbare Gruppen, wie z. B. die Carbobenzoxy-, Phthalsäure- oder Toluolsulfosäuregruppe, geschützt wird.The synthesis of peptides is usually carried out by reacting α-halogen fatty acid chlorides with free amino acids or amino acid esters and subsequent conversion of the a-halogen carried out into an amino group. But you can also use amino acid chlorides or azides react with amino acid esters or free amino acids, the amino group of the first component by easily cleavable groups, such as. B. the carbobenzoxy, Phthalic acid or toluenesulfonic acid group.

In letzter Zeit hat Chantrenne (vgl. Nature, 164, 576 1949) gezeigt, daß die Anhydride aus carbobenzoxylierten Aminosäuren und Phenylphosphorsäure in wäBriger Lösung mit Aminosäuren unter Peptidbildung und Freiwerden von Phenylphosphat reagieren.Recently Chantrenne (cf. Nature, 164, 576 1949) has shown that that the anhydrides from carbobenzoxylated amino acids and phenylphosphoric acid in aqueous solution with amino acids with peptide formation and release of phenyl phosphate react.

Neben diesen gemischt organisch-anorganischen Säureanhydriden wurden zur Herstellung von Peptiden auch innere Anhydride von N-Carboxyaminosäuren angewandt, die beim längeren Erhitzen in Gegenwart von Wasserstoffionen unter Kohlendioxydabspaltung zu Peptiden oder Polypeptiden polymerisieren (vgl. F. Sigmund, F. Wessely, Hoppe-Seyler, 1926, 157, 9i; H. Leuchs, igo6, Bd. 39,857; R. B. Woodward, O. H. Schramm, J. Am. Chem. Soc., 1947, 69, 155i. Diese Polymerisation ist schwer zu regulieren und führt nicht zu einheitlichen, wohldefinierten Endprodukten.In addition to these mixed organic-inorganic acid anhydrides, internal anhydrides of N-carboxyamino acids were also used for the production of peptides, which polymerize to peptides or polypeptides on prolonged heating in the presence of hydrogen ions with the elimination of carbon dioxide (cf. F. Sigmund, F. Wessely, Hoppe-Seyler , 1926, 157, 9i; H. Leuchs, igo6, Vol. 39,857; RB Woodward, OH Schramm, J. Am. Chem. Soc., 1947, 69, 155i. This polymerization is difficult to regulate and does not lead to uniform, well-defined end products.

Es wurde nun gefunden, daß man aus Aminosäuren bzw. niedriger molekularen Peptiden Peptide erhalten kann, wenn man Anhydride aus Aminosäuren oder niedriger molekularen Peptiden und einer beliebigen Carbonsäure der allgemeinen Formel mit Aminosäuren oder niedriger molekularen Peptiden bzw. deren Estern der allgemeinen Formel Anhydriden zugrunde liegenden Carbonsäure, nach H'N -Z folgender Reaktionsgleichung: NHR NHR X=CH-CO\ O+H"N-Z --> X-CH-CO-NH-Z-*-YCOOH Y -CO Die verwendeten Anhydride setzen sich sowohl in Substanz als auch in einem indifferenten Lösungsmittel gelöst mit Aminosäuren bzw. niedriger molekularen Peptiden beim Zusatz der berechneten Menge an verdünnter Lauge sehr rasch zu den gewünschten Peptiden um.It has now been found that peptides can be obtained from amino acids or lower molecular weight peptides if anhydrides are obtained from amino acids or lower molecular weight peptides and any carboxylic acid of the general formula with amino acids or low molecular weight peptides or their esters of the general formula Anhydrides underlying carboxylic acid, according to H'N -Z following reaction equation: NHR NHR X = CH -CO \ O + H "NZ -> X-CH-CO-NH-Z- * - YCOOH Y -CO The anhydrides used, both in substance and dissolved in an inert solvent, with amino acids or lower molecular weight peptides, are converted very quickly to the desired peptides when the calculated amount of dilute lye is added.

Die für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens benötigten Anhydride können leicht aus Salzen von Aminosäuren mit anorganischen oder organischen Basen und den Chloriden organischer Säuren, z. B. Acetylchlorid, Benzoylchlorid,erhalten werden. Mit besonderem Vorteil lassen sie sich aus den Silbersalzen der acylierten Aminosäuren bzw. niedriger molekularen Peptiden beim kurzen Schütteln mit Acetylchlorid oder Benzoylchlorid in einem indifferenten Lösungsmittel, wozu sich besonders Benzonitril eignet, darstellen. Nach der Abtrennung des Silberchlorids kann man sie aus der klaren Lösung mit Petroläther kristallisiert ausfällen. Sie sind verhältnismäßig stabile Verbindungen, die sich leicht handhaben lassen.The ones required for carrying out the method according to the invention Anhydrides can easily be made from salts of amino acids with inorganic or organic Bases and the chlorides of organic acids, e.g. B. acetyl chloride, benzoyl chloride obtained will. They can be obtained with particular advantage from the silver salts of the acylated Amino acids or lower molecular peptides when shaken briefly with acetyl chloride or benzoyl chloride in an inert solvent, including benzonitrile in particular suitable to represent. After the silver chloride has been separated off, they can be removed from the clear solution crystallized with petroleum ether precipitate. They are proportionate stable connections that are easy to handle.

Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es nicht notwendig, in jedem Fall das Anhydrid zu isolieren. Man kann auch das in wasserfreiem Medium erzeugie Anhydrid direkt mit der Lösung einer Aminosäure, eines niedriger molekularen Peptids bzw. deren Ester umsetzen.When carrying out the method according to the invention, it is not necessary to isolate the anhydride in each case. One can also do that in anhydrous Medium generate anhydride directly with the solution of one amino acid, one lower convert molecular peptides or their esters.

Das erfindungsgemäße Verfahren läßt sich auf alle beliebigen Aminosäuren bzw. niedriger molekularen Peptide anwenden. Bei Verwendung von Dipeptidanhydriden und Aminosäuren bzw. deren Ester oder von Aminosäureanhydriden und Dipeptiden bzw. durch Zugabe der berechneten Menge Base zu Peptiden der allgemeinen Formel umsetzt. In den obenstehenden Formeln bedeuten R einen Alkyl-, Acyl- oder einen anderen zum Schutz einer Aminogruppe geeigneten, nachträglich wieder leicht abspaltbaren Rest, X einen beliebigen organischen Rest, wie e= in Aminosäüren oder Peptiden vorhanden ist, Y ein Wasserstoffatom, eine Alkyl-, Aryl-, Aralkyl-oder ähnliche Gruppe und Z einen an der reagierenden Aminogruppe der verwendeten Aminosäure oder des Peptids befindlichen Rest.The method according to the invention can be applied to any amino acids or peptides of lower molecular weight. When using dipeptide anhydrides and amino acids or their esters or amino acid anhydrides and dipeptides or by adding the calculated amount of base to peptides of the general formula implements. In the above formulas, R denotes an alkyl, acyl or other radical that is suitable for protecting an amino group and can easily be split off again afterwards, X is any organic radical, such as e = is present in amino acids or peptides, Y is a hydrogen atom, an alkyl , Aryl, aralkyl or similar group and Z is a radical located on the reacting amino group of the amino acid or peptide used.

Bei der Umsetzung der erfindungsgemäß verwendeten Anhydride mit Aminosäuren, niedriger molekularen Peptiden bzw. deren Estern entstehen bei Zugabe der Base das Salz bzw. der Ester des gewünschten Peptids sowie das Salz der den betreffenden deren Ester erhält man Tripeptide bzw, deren Ester. Durch Wiederholung dieser Umsetzung unter geeigneter Auswahl der verwendeten Komponenten gelingt der Aufbau beliebiger Polypeptide.In the implementation of the anhydrides used according to the invention with amino acids, Lower molecular weight peptides or their esters are formed when the base is added Salt or the ester of the desired peptide and the salt of the relevant their esters are obtained from tripeptides or their esters. By repeating this implementation With a suitable selection of the components used, any construction can be achieved Polypeptides.

Das erfindungsgemäße Verfahren weist zahlreiche Vorteile gegenüber den bekannten Darstellungsweisen für Peptide auf. Insbesondere fällt die Herstellung der labilen Aminosäurechloride bzw. -azide fort.The method according to the invention has numerous advantages over this the known modes of presentation for peptides. In particular, the production falls of the labile amino acid chlorides or azides.

Das erfindungsgemäße Verfahren soll im folgenden an Hand von einigen Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. Ausführungsbeispiele i. Herstellung von Carbobenzoxy-dl-alanyldl-phenylalanin 3,2 g Carbobenzoxy-dl-alaninbenzoat wurden in eine Lösung von 1,5 g dl-Phenylalanin in 5 ccm wäßriger 2 n-Natronlauge, der i Tropfen Phenolphthaleinlösung zugesetzt war, eingerührt. Die Indikatorfarbe verschwand sofort, ebenso beim tropfenweisen Zusatz weiterer 2 n-Natronlauge untergutem Umrühren, bis nach dem Verbrauch von zusätzlichen 4,8 ccm die Lösung alkalisch blieb. Es wurde nun mit verdünnter Salzsäure eben kongosauer gemacht und 15 Minuten lang zum Entfernen der Benzoesäure Wasserdampf durch die heiße Lösung geblasen. Die klare Lösung (25 ccm) schied beim Erkalten 2,5 g des Carbobenzoxydipeptids vom Schmp. i39° aus. C2oH220sN2 (370,2) Ber. C 64,83 H 6,oo N 7,56 Gef. C 64,54 H 5,91 N' 7,64 2. Herstellung von Plithalylglycylglycinmethylester o,5 g Phthalylglycinbenzoat in 5 ccm Äther gelöst wurden mit einer Lösung von o,i5 g Glycinmethylester in 5 ccm gesättigter, wäßriger Bicarbonatlösung io Minuten lang geschüttelt. Nach dem Abtrennen der wäßrigen Lösung wurde der Äther mit Natriumsulfat getrocknet, filtriert und abgedampft. Es hinterblieb eine kristallisierte Masse vom F. = 2o2°.The method according to the invention is to be explained in more detail below with reference to a few exemplary embodiments. Embodiments i. Preparation of carbobenzoxy-dl-alanyldl-phenylalanine 3.2 g of carbobenzoxy-dl-alanine benzoate were stirred into a solution of 1.5 g of dl-phenylalanine in 5 cc of aqueous 2N sodium hydroxide solution to which 1 drop of phenolphthalein solution had been added. The indicator color disappeared immediately, as did the dropwise addition of another 2N sodium hydroxide solution with thorough stirring until the solution remained alkaline after an additional 4.8 ccm had been consumed. It was then made Congo acidic with dilute hydrochloric acid and steam was blown through the hot solution for 15 minutes to remove the benzoic acid. The clear solution (25 ccm) separated on cooling 2.5 g of the carbobenzoxydipeptide with a melting point of 139 °. C2oH220sN2 (370.2) Ber. C 64.83 H 6, oo N 7.56 Gef. C 64.54 H 5.9 1 N ' 7.64 2. Preparation of Plithalylglycylglycine methyl ester 0.5 g of phthalylglycine benzoate were dissolved in 5 cc of ether with a solution of o, 15 g of glycine methyl ester in 5 cc of saturated aqueous bicarbonate solution shaken for 10 minutes. After the aqueous solution had been separated off, the ether was dried with sodium sulfate, filtered and evaporated. A crystallized mass of F. = 2o2 ° remained.

CisH120sN2 (2761) Ber. C 56,5 H 4,38 N io,14 Gef. C 56,69 H 4,65 N io,o9 3. Herstellung von Carbobenzoxyglycyl-dl-alanin 2 g Carbobenzoxyglycin in 5 ccm Benzonitril und i,i g Äthylpiperidin wurden unter Eiskühlung mit 1,4 g Benzoylchlorid versetzt und io Minuten bei Zimmertemperatur stehen gelassen. Diese Lösung wurde dann mit einer Auflösung von o,9 g dl-Alanin in 5 ccm 2 n-Natronlauge kräftig unter tropfenweisem Zusatz von weiteren 5 ccm 2 n-Natronlauge geschüttelt. Daraufhin wurde das Benzonitril durch Ausätliern entfernt, die wäßrige Schicht mit verdünnter Salzsäure angesäuert, nachdem durch kurzes Evakuieren der Äther daraus entfernt war. Die ausgeschiedenen Kristalle wurden abfiltriert und aus Methanol umkristallisiert. 2 g Carbobenzoxydipeptid vom F. --- i2o° wurden erhalten.CisH120sN2 (2761) Ber. C 56.5 H 4.38 N io, 14 found. C 56.69 H 4.65 N io, o9 3. Preparation of carbobenzoxyglycyl-dl-alanine 2 g carbobenzoxyglycine in 5 cc of benzonitrile and i, i g of ethyl piperidine were mixed with 1.4 g of benzoyl chloride while cooling with ice added and left to stand for 10 minutes at room temperature. This solution was then vigorously with a solution of 0.9 g of dl-alanine in 5 ccm of 2N sodium hydroxide solution shaken dropwise addition of a further 5 ccm of 2N sodium hydroxide solution. Thereupon was the benzonitrile is removed by etching, the aqueous layer with dilute hydrochloric acid acidified after the ether was removed from it by brief evacuation. The eliminated Crystals were filtered off and recrystallized from methanol. 2 g carbobenzoxydipeptide from F. --- i2o ° were received.

Cis H," O; N2 (280,3) Ber. C 55,7 H 5,78 N io,o Gef. C 55.44 H 6,13 N io,i8 4. Herstellung von Carbobenzoxyglycylalanylglycin 1,9 g Carbobenzoxyglycin wurden, wie in den vorstehenden Beispielen angegeben, mit einer Lösung von 1,5 g dl-Alanylglycin umgesetzt und wie oben aufgearbeitet. Es wurden 2,2 g Carbobenzoxytripeptid vom F. = 145° erhalten.Cis H, "O; N2 (280.3) calcd. C 55.7 H 5.78 Nio, o found. C 55.44 H 6.13 N io, i8 4. Preparation of carbobenzoxyglycylalanylglycine 1.9 g carbobenzoxyglycine were, as indicated in the previous examples, with a solution of 1.5 g dl-Alanylglycine implemented and worked up as above. 2.2 g of carbobenzoxy tripeptide were obtained received from F. = 145 °.

Cl., Hii; O;; Ns (337,2) Ber. C 53,4 H 5,; N 12,46 Gef. C 53.36 H 5,49 N 12,34 5. Herstellung von Carbobenzoxyglycylglycyldl-phenylalanin 3,5 g des aus dem Silbersalz von Carbobenzoxyglycylglycin mit Benzoylchlorid in Benzonitril erhaltenen gemischten Anhydrid wurden, wie oben beschrieben, mit 1,2 g dl-Phenylalanin umgesetzt. Es wurden 2,5 g Blättchen vom F. = 129° erhalten. C2iH2aOi;N:i (413,2) Ber. C 61,o H 5,37 N io,i6 Gef. C 61,3 H 5,49 N 9,74 6. Herstellung von Carbobenzoxy-dl-alanyldl-alanyl-dl-alanylglycin.Cl., Hii; O;; Ns (337.2) calc. C 53.4 H 5; N 12.46 found C 53.36 H 5.49 N 12.34 5. Preparation of carbobenzoxyglycylglycyldl-phenylalanine 3.5 g des from the silver salt of carbobenzoxyglycylglycine with benzoyl chloride in benzonitrile The mixed anhydride obtained was mixed with 1.2 g of dl-phenylalanine as described above implemented. 2.5 g of leaflets with a melting point of 129 ° were obtained. C2iH2aOi; N: i (413.2) Ber. C 61, o H 5.37 N io, 16 found. C 61.3 H 5.49 N 9.74 6. Preparation of carbobenzoxy-dl-alanyldl-alanyl-dl-alanylglycine.

Aus 2,Z6 g Carbobenzoxy-dl-alanyl-dl-alanin und 1,35 g dl-Alanylglycin wurde in der oben angegebenen Weise nach 30 Minuten langem Schütteln der organischen Lösung mit der wäßrigalkaliskhen Lösung das Carbobenzoxytetrapeptid erhalten. Es ist in Äther sehr schwer löslich, so daß die beim Ansäuern mit ausgefällter Benzoesäure durch Extraktion aus diesem Lösungsmittel entfernt werden konnte. Durch Umkristallisieren aus Methanol wurden schließlich 2,5 g des Peptids vom F. = 224° unter Zersetzung erhalten. C19 H26 07 N4 (422,2) Ber. C 53,97 H 6,29 N 13,26 Gef. C 5432 H 6,58 N 12,85 From 2.6 g of carbobenzoxy-dl-alanyl-dl-alanine and 1.35 g of dl-alanylglycine, the carbobenzoxytetrapeptide was obtained in the above-mentioned manner after shaking the organic solution with the aqueous alkaline solution for 30 minutes. It is very sparingly soluble in ether, so that when acidified with precipitated benzoic acid, it could be removed from this solvent by extraction. Recrystallization from methanol finally gave 2.5 g of the peptide with a melting point of 224 ° with decomposition. C19 H26 07 N4 (422.2) Calc. C 53.97 H 6.29 N 13.26 Found: C 5432 H 6.58 N 12.85

Claims

PATENT CLAIMS: i. Process for the preparation of peptides from amino acids or low molecular weight peptides, characterized in that anhydrides are used from amino acids or low molecular weight peptides and any carboxylic acid of the general formula with amino acids, lower molecular weight peptides or their esters of the general formula H, N - Z by adding the calculated amount of base to peptides of the general formula converts, in which R is an alkyl, acyl or other radical suitable for protecting an amino group, which can subsequently be easily split off again, X is any organic radical such as is present in amino acids or peptides, Y is a hydrogen atom, an alkyl, aryl , Aralkyl or similar group and Z is a radical located on the reacting amino group of the amino acid used or of the peptide.

2. The method according to claim i, characterized in that the amino groups, which should not take part in the reaction, through an easily split off again Rest protects.