ES2245505T3 - Metodos y composiciones para la sintesis de peptidos (t-20). - Google Patents

Metodos y composiciones para la sintesis de peptidos (t-20).

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ES2245505T3
ES2245505T3 ES99912802T ES99912802T ES2245505T3 ES 2245505 T3 ES2245505 T3 ES 2245505T3 ES 99912802 T ES99912802 T ES 99912802T ES 99912802 T ES99912802 T ES 99912802T ES 2245505 T3 ES2245505 T3 ES 2245505T3
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fmoc
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Myung-Chol Kang
Brian Bray
Maynard Lichty
Catherine Mader
Gene Merutka
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Abstract

Un método para la síntesis de un péptido que tiene la fórmula Ac-YTSLIHSLIEESQNQQEKNEQELLELDKWASLWNWF-NH2 (SEQ ID NO: 1), que comprende: (a) hacer reaccionar un péptido protegido en sus cadenas secundarias de fórmula: Fmoc-EKNEQELLEL-COOH (SEQ ID NO: 11) con un péptido protegido en sus cadenas secundarias de fórmula: NH2-DKWASLWNWF-NH2 (SEQ ID NO: 18) para producir un péptido protegido en sus cadenas secundarias de fórmula: Fmoc-EKNEQELLELDKWASLWNWF-NH2 (SEQ ID NO: 12); (b) desproteger el término amino del péptido producido en (a); (c) hacer reaccionar el péptido producido en (b) con un péptido protegido en sus cadenas secundarias de fórmula: Fmoc-YTSLIHSLIEESQNQQ-COOH (SEQ ID NO: 4) para producir un péptido protegido en sus cadenas secundarias de fórmula: Fmoc-YTSLIHSLIEESQNQQEKNEQELLELDKWASLWNWF-NH2 (SEQ ID NO: 1); (d) modificar el término amino del péptido producido en (c) en una modificación de acetilo; y (e) desproteger las cadenas secundarias del péptido protegido en sus cadenas secundarias de (d) para producir un péptido de fórmula: Ac-YTSLIHSLIEESQNQQEKNEQELLELDKWASLWNWF-NH2 (SEQ ID NO: 1).

Description

Métodos y composiciones para la síntesis de péptidos (T-20).
1. Introducción
La presente invención se refiere, primero, a métodos para la síntesis de T-20 (al que también se hace referencia como "DP-178"; SEQ ID NO: 1). Tales métodos utilizan procedimientos de síntesis en fase sólida y líquida para sintetizar y combinar grupos de fragmentos de péptidos específicos para producir el péptido de interés. La presente invención se refiere además a fragmentos de péptidos individuales que actúan como intermedios en la síntesis del péptido. La presente invención se refiere además todavía a grupos de tales fragmentos intermedios de péptidos que pueden utilizarse juntos para producir péptidos T-20 de longitud completa. La presente invención se refiere además aún a fragmentos de péptidos individuales que actúan como intermedios en la síntesis del péptido sujeto.
2. Fundamento
Recientemente, se ha identificado un gran número de péptidos que presentan capacidad para inhibir casos asociados con fusión y, de modo importante, presentan también actividad antivírica eficaz. Véanse, por ejemplo, las Patentes de los EE.UU. Nº 5.464.933 y 5.656.480, y la Publicación PCT Nº WO 96/19495T-20. Para usar extensamente estos péptidos, como agentes terapéuticos, por ejemplo, la necesidad surge de la capacidad para sintetizar en cantidades a gran escala.
Aunque existen técnicas para síntesis de péptidos (véase, por ejemplo, Mergler et al., 1988, Tetrahedron Letters 29:4005-4008; Mergler et al., 1988, Tetrahedron Letters 29:4009-4012; Kamber et al. (reds.), "Peptides, Chemistry and Biology", ESCOM, Leiden, 1992, 525-526; y Riniker et al., 1993, Tetrahedron Letters 49:9307-9320) no existen actualmente técnicas que puedan utilizarse para producción económica a gran escala de péptidos purificados fácilmente tales como T-20.
3. Sumario de la invención
La presente invención se refiere, primero, a métodos para la síntesis de T-20 (al que también se hace referencia como "DP-178"; SEQ ID NO: 1). Tales métodos utilizan procedimientos de síntesis en fase sólida y líquida para sintetizar y combinar grupos de fragmentos de péptidos específicos para producir el péptido de interés. Generalmente, los métodos de la invención comprenden sintetizar intermedios de fragmentos de péptidos protegidos en sus cadenas secundarias de T-20 en un soporte sólido, acoplar los fragmentos protegidos en solución para formar un péptido T-20 protegido y seguir por desprotección de las cadenas secundarias para producir el péptido T-20 final. Los métodos de la invención implican la síntesis de un péptido T-20 que tiene una secuencia de aminoácidos como se representa en SEQ ID NO: 1.
La presente invención se refiere además al uso de fragmentos de péptidos individuales que actúan como intermedios en la síntesis del péptido. Los fragmentos de péptidos de la invención incluyen los que tienen secuencias de aminoácidos como se representa en la siguiente Tabla 1:
\vskip1.000000\baselineskip
TABLA 1
Péptido Nº Secuencia de aminoácidos Secuencia de
aminoácidos
numerada
correspondiente
de T-20
1 YTSLIHSL (SEQ ID NO: 2) 1-8
2 YTSLIHSLIEESQNQ (SEQ ID NO: 3) 1-15
3 YTSLIHSLIEESQNQQ (SEQ ID NO: 4) 1-16
4 YTSLIHSLIEESQNQQEK 1-18
5 IEESQNQ (SEQ ID NO: 6) 9-15
6 IEESQNQQ (SEQ ID NO: 7) 9-16
7 QEKNEQELLELDKWASLWNW (SEQ ID NO: 8) 16-35
TABLA 1 (continuación)
Péptido Nº Secuencia de aminoácidos Secuencia de
aminoácidos
numerada
correspondiente
de T-20
8 QEKNEQELLELDKWASLWNWF (SEQ ID NO: 9) 16-36
9 EKNEQEL (SEQ ID NO: 10) 17-23
10 EKNEQELLEL (SEQ ID NO: 11) 17-26
11 EKNEQELLELDKWASLWNWF (SEQ ID NO: 12) 17-36
12 NEQELLELDKWASLWNW (SEQ ID NO: 13) 19-35
13 NEQELLELDKWASLWNWF (SEQ ID NO: 14) 19-36
14 LELDKWASLWNW (SEQ ID NO: 15) 24-35
15 LELDKWASLWNWF (SEQ ID NO: 16) 24-36
16 DKWASLWNW (SEQ ID NO: 17) 27-35
17 DKWASLWNWF (SEQ ID NO: 18) 27-36
18 EKNEQELLELDKWASLWNW (SEQ ID NO: 19) 17-35
La presente invención se refiere además todavía a grupos particulares de fragmentos de péptidos que actúan como intermedios en la síntesis del péptido de interés. Los grupos de fragmentos de péptidos según la invención incluyen los Grupos 1-20, como se denominan en la siguiente Tabla 2.
\vskip1.000000\baselineskip
TABLA 2
Grupo Secuencia de aminoácidos Secuencia de aminoácidos
numerada correspondiente
de T-20
1 YTSLIHSLIEESQNQQ (SEQ ID NO: 4) 1-16
EKNEQELLELDKWASLWNWF (SEQ ID NO: 12) 17-36
2 YTSLIHSLIEESQNQQ (SEQ ID NO: 4) 1-16
EKNEQELLEL (SEQ ID NO: 11) 17-26
DKWASLWNWF (SEQ ID NO: 18) 27-36
3 YTSLIHSLIEESQNQQ (SEQ ID NO: 4) 1-16
EKNEQELLEL (SEQ ID NO: 11) 17-26
DKWASLWNW (SEQ ID NO: 17) 27-35
4 YTSLIHSL (SEQ ID NO: 2) 1-8
IEESQNQQ (SEQ ID NO: 6) 9-15
EKNEQELLEL DKWASLWNWF (SEQ ID NO: 12) 17-36
5 YTSLIHSL (SEQ ID NO: 2) 1-8
IEESQNQQ (SEQ ID NO: 6) 9-15
EKNEQELLEL (SEQ ID NO: 11) 17-26
DKWASLWNWF (SEQ ID NO: 18) 27-36
6 YTSLIHSL (SEQ ID NO: 2) 1-8
IEESQNQQ (SEQ ID NO: 6) 9-15
EKNEQELLEL (SEQ ID NO: 11) 17-26
DKWASLWNW (SEQ ID NO: 17) 27-35
TABLA 2 (continuación)
Grupo Secuencia de aminoácidos Secuencia de aminoácidos
numerada correspondiente
de T-20
7 YTSLIHSL (SEQ ID NO: 2) 1-8
IEESQNQQ (SEQ ID NO: 7) 9-16
EKNEQELLELDKWASLWNWF (SEQ ID NO: 12) 17-36
8 YTSLIHSL (SEQ ID NO: 2) 1-8
IEESQNQQ (SEQ ID NO: 7) 9-16
EKNEQELLEL (SEQ ID NO: 11) 17-26
DKWASLWNWF (SEQ ID NO: 18) 27-36
9 YTSLIHSL (SEQ ID NO: 2) 1-8
IEESQNQQ (SEQ ID NO: 7) 9-16
EKNEQELLEL (SEQ ID NO: 11) 17-26
DKWASLWNW (SEQ ID NO: 17) 27-35
10 YTSLIHSLIEESQNQQ (SEQ ID NO: 4) 1-16
EKNEQEL (SEQ ID NO: 10) 17-23
LELDKWASLWNWF (SEQ ID NO: 16) 24-36
11 YTSLIHSLIEESQNQQ (SEQ ID NO: 4) 1-16
EKNEQEL (SEQ ID NO: 10) 17-23
LELDKWASLWNW (SEQ ID NO: 15) 24-35
12 YTSLIHSL (SEQ ID NO: 2) 1-8
IEESQNQQ (SEQ ID NO: 6) 9-15
EKNEQEL (SEQ ID NO: 10) 17-23
LELDKWASLWNWF (SEQ ID NO: 16) 24-36
13 YTSLIHSL (SEQ ID NO: 2) 1-8
IEESQNQ (SEQ ID NO: 6) 9-15
EKNEQEL (SEQ ID NO: 10) 17-23
LELDKWASLWNW (SEQ ID NO: 15) 24-35
14 YTSLIHSL (SEQ ID NO: 2) 1-8
IEESQNQQ (SEQ ID NO: 7) 9-16
EKNEQEL (SEQ ID NO: 10) 17-23
LELDKWASLWNWF (SEQ ID NO: 16) 24-36
15 YTSLIHSL (SEQ ID NO: 2) 1-8
IEESQNQQ (SEQ ID NO: 7) 9-16
EKNEQEL (SEQ ID NO: 10) 17-23
LELDKWASLWNW (SEQ ID NO: 15) 24-35
16 YTSLIHSLIEESQNQ (SEQ ID NO: 3) 1-15
QEKNEQELLELDKWASLWNWF (SEQ ID NO: 9) 16-36
17 YTSLIHSLIEESQNQ (SEQ ID NO: 3) 1-15
QEKNEQELLELDKWASLWNWF (SEQ ID NO: 9) 16-36
18 YTSLIHSLIEESQNQQEK (SEQ ID NO: 5) 1-18
NEQELLELDKWASLWNWF (SEQ ID NO: 14) 19-36
19 YTSLIHSLIEESQNQQEK (SEQ ID NO: 5) 1-18
NEQELLELDKWASLWNW (SEQ ID NO: 13) 19-35
20 YTSLIHSLIEESQNQQ (SEQ ID NO: 4) 1-16
EKNEQELLELDKWASLWNW (SEQ ID NO: 19) 17-35
Esta invención se basa, en parte, en el descubrimiento inesperado de los inventores de que ciertas combinaciones de reacciones de síntesis en fase sólida y fase líquida permiten fabricarse T-20 de alta pureza y péptidos por primera vez a gran escala con alta capacidad de producción y alto rendimiento. En particular, según los métodos de la invención, pueden sintetizarse péptidos T-20 en una escala de uno o más kilogramos. Se ha encontrado que, seleccionando los fragmentos de péptido T-20 específicos de la invención para síntesis en fase sólida, puede explotarse el acoplamiento altamente eficaz de técnicas en fase sólida sin tener que usar el exceso de 3, 4 o incluso 5 veces de aminoácidos y reactivos que se requieren normalmente en síntesis en fase sólida. Los métodos de la invención usan sólo aproximadamente 1,5 veces de aminoácidos en la síntesis en fase sólida de los fragmentos de péptidos de la invención. Esta reducción con ahorro de costes en la cantidad de aminoácido y reactivos hace a los métodos de la invención adecuados para síntesis a gran escala de péptidos T-20.
Además, los inventores han encontrado sorprendentemente que ciertos fragmentos de péptidos pueden sintetizarse en fase sólida con una carga de aproximadamente 0,8 a 1 mmol por gramo de resina de fase sólida. Esta carga es significativamente mayor que el intervalo de carga de 0,25 a 0,4 mmoles por gramo de resina conseguido típicamente en síntesis de péptidos en fase sólida. Además, los inventores han encontrado que sintetizar fragmentos de péptidos seleccionados en fase sólida usando resina supersensible a ácidos produce fragmentos de péptidos de pureza extraordinariamente alta. No son necesarias técnicas cromatográficas para purificar los fragmentos de péptidos producidos según la invención; los fragmentos se llevan simplemente a cabo mediante etapas de precipitación y/o trituración antes de usar, o se usan como se obtienen directamente de la resina. El uso de una resina supersensible a ácidos permite a los péptidos protegidos sintetizados de la invención ser divididos de la resina sin separación concomitante de los grupos protectores de cadenas secundarias. Esto reduce impurezas, y permite sintetizar con alta pureza péptidos que comprenden 10 aminoácidos o más. El perfil de impureza de péptidos T-20 que se sintetizan en fase solución según los métodos de la invención por acoplamiento de los fragmentos de péptidos de alta pureza producidos según la invención consiste en principalmente fragmentos que no se acoplan, antes que análogos relacionados estrechamente. Por consiguiente, los péptidos T-20 producidos según la invención son mucho más fáciles de purificar que los producidos según técnicas convencionales. Los Ejemplos presentados en las posteriores Secciones 9 y 11 demuestran tales síntesis combinatorias de péptidos de longitud completa T-20. Los Ejemplos presentes en la Sección 11 demuestran la síntesis a gran escala y purificación de T-20 y péptidos intermedios de T-20. Por consiguiente, con los métodos de la invención pueden producirse T-20 e intermedios de péptido T-20 en una escala de uno o más kilogramos.
Los presentes inventores han encontrado también inesperadamente que péptidos tales como T-20 y ciertos fragmentos de péptidos descritos aquí pueden purificarse usando materiales de alta capacidad que pueden usarse con intervalos de pH básico como una realización particular. En resumen, la presente invención ofrece muchos beneficios y soluciones innovadoras a problemas planteados en el área de síntesis escalable de los péptidos sujeto y la identificación de fragmentos de péptidos individuales que actúan como intermedios en la síntesis de los péptidos sujeto.
Aminoácido Símbolo de una letra Abreviatura común
Glutamina Q Gln
Ácido glutámico E Glu
Histidina H His
Isoleucina I Ile
Leucina L Leu
Lisina K Lys
Fenilalanina F Phe
Serina S Ser
Treonina T Thr
Triptófano W Trp
Tirosina Y Tyr
4. Descripción breve de las figuras
Fig. 1: método de cuatro fragmentos de T-20. Esta figura representa el esquema seguido en el Ejemplo presentado en la posterior Sección 9.1, para la síntesis de T-20 de longitud completa partiendo del Grupo 6 de fragmentos de péptidos intermedios, como se muestra en la anterior Tabla 2.
Fig. 2: método de cuatro fragmentos de T-20, vía 2. Esta figura representa un esquema de cuatro fragmentos adicional que acopla el Grupo 6 de intermedios de péptidos, como se muestra en la anterior Tabla 2, para la síntesis de T-20 de longitud completa.
Fig. 3: método de tres fragmentos de T-20. Esta figura representa el esquema seguido en el Ejemplo presentado en la posterior Sección 9.1, para la síntesis de T-20 de longitud completa.
Fig. 4. Método de tres fragmentos de T-20, vía 2. Esta figura representa el esquema seguido en el Ejemplo presentado en las posteriores Secciones 9.2, 9.3, 9.4 y 9.5, para la síntesis de T-20 de longitud completa.
Fig. 5. Método de dos fragmentos de T-20. Esta figura representa un esquema que acopla el Grupo 18 de intermedios de péptidos como se muestra en la anterior Tabla 2, para la síntesis de T-20 de longitud completa.
5. Descripción detallada de la invención 5.1 Péptidos de longitud completa
La presente invención se refiere a métodos, fragmentos de péptidos y grupos de fragmentos de péptidos que pueden usarse para sintetizar el péptido conocido como T-20 o, alternativamente, DP-178. T-20 es un péptido que corresponde a los residuos de aminoácidos 638 a 673 de la proteína transmembrana gp41 de aislado de HIV-1_{LAI} y tiene la secuencia de 36 aminoácidos (leyendo desde el término amino, NH_{2}, hasta carboxi, COOH):
NH_{2}-YTSLIHSLIEESQNQQEKNEQELLELDKWASLWNWF-COOH
Se entenderá que los métodos, fragmentos y grupos de fragmentos y técnicas utilizadas para escoger los fragmentos y grupos de fragmentos de la presente invención pueden usarse para sintetizar fragmentos de tipo T-20 además de T-20. Además de los péptidos T-20 descritos antes, los métodos, fragmentos y grupos de fragmentos de la presente invención pueden usarse para sintetizar péptidos que tengan extremos terminales amino y/o carboxilo modificados. Tomando T-20 como ejemplo, tales péptidos pueden ser de fórmula:
X-YTSLIHSLIEESQNQQEKNEQELLELDKWASLWNWF-Z
en la X representa un grupo amino; un grupo hidrófobo seleccionado del grupo constituido por carbobenzoxilo, dansilo y T-butiloxicarbonilo; un grupo acetilo; un grupo 9-fluorenil-metoxi-carbonilo (FMOC); o un grupo portador macromolecular seleccionado del grupo constituido por conjugados de lípido-ácido graso, polietilenglicol e hidratos de carbono; y Z representa un grupo carboxilo; un grupo amido; un grupo T-butiloxicarbonilo; un grupo éster de para-nitrobencilo; o un grupo portador macromolecular seleccionado del grupo constituido por conjugados de lípido-ácido graso, polietilenglicol e hidratos de carbono. Las técnicas para la adición de tales grupos "X" y "Z" son muy conocidas por los expertos en la técnica.
En una realización preferida, se usan los métodos de la invención para sintetizar el péptido que tiene la fórmula anterior en la que X es un grupo acetilo y Z es un grupo amida. Los Ejemplos presentados en la posterior Sección 9 demuestran la síntesis con éxito de péptidos T-20 mediante el acoplamiento de intermedios de péptidos descritos después en la Sección 5.2. En un método preferido, pueden purificarse péptidos T-20 e intermedios usando cualquier relleno de columna no basado en sílice (para maximizar la capacidad de carga) incluyendo rellenos basados en zirconio, poliestireno y rellenos basados en poliacrílico u otro polímero que sean estables a intervalos de pH elevados (mayores de 7). Por ejemplo, entre el relleno de columna no cargada de sílice, que presenta un amplio intervalo de pH que incluye valores de pH mayores que ese, están los vendidos por Tosohaus (Montogomeryville, PA). Las columnas rellenas con tal material pueden hacerse funcionar en cromatografía a baja, media o alta presión. Véase, por ejemplo, el método de purificación presentado en la posterior Sección 10.
5.2 Intermedios de péptidos
La presente invención abarca grupos de intermedios de fragmentos de péptidos de T-20 e incluye los péptidos con secuencias de aminoácidos específicas como se lista en la anterior Tabla 1, y especialmente en grupos como se lista en la siguiente Tabla 2, que pueden utilizarse para producir T-20.
Una cualquiera o más de las cadenas secundarias de los residuos de aminoácidos de los fragmentos de péptidos listados en las Tablas 1 o 2 pueden protegerse con grupos protectores estándares tales como t-butilo (t-Bu), tritilo (trt) y t-butiloxicarbonilo (Boc). El grupo t-Bu es el grupo protector de cadenas secundarias preferido para los residuos de aminoácidos Tyr(Y), Thr(T), Ser(S) y Asp(D); el grupo trt es el grupo protector de cadenas secundarias preferido para los residuos de aminoácidos His(H), Gln(Q) y Asn(N); y el grupo Boc es el grupo protector de cadenas secundarias preferido para los residuos de aminoácidos Lys(K) y Trp(W).
Durante la síntesis de los fragmentos 1, 2, 3 y 4 listados en la Tabla 1, debe protegerse la cadena secundaria del residuo de histidina, preferiblemente con un grupo protector tritilo (trt). Si no se protege, el ácido usado para dividir el fragmento de péptido de la resina reaccionará perjudicialmente con el residuo de histidina, causando la degradación del fragmento de péptido.
Preferiblemente, los residuos de glutamina de los fragmentos de péptidos de la invención se protegen con grupos tritilo (trt). Sin embargo, se prefiere no proteger el residuo de glutamina en el extremo carboxi-terminal de los fragmentos 1-16 y 9-16. Se ha encontrado que la ausencia de un grupo protector en el residuo de glutamina en el extremo carboxi-terminal del fragmento 1-16 facilita la reacción del fragmento 1-16 con el fragmento 17-36, permitiendo el acoplamiento de los fragmentos con sólo aproximadamente 2% de racemización. Además, si se desea una solubilidad menor de cualquiera de los fragmentos de péptidos de la invención en disolventes orgánicos, pueden eliminarse los grupos protectores tritilo de uno cualquiera o más de los otros residuos de glutamina de los fragmentos.
Preferiblemente, se protegen todos los residuos de asparagina de cada fragmento de péptido de la invención. Además, se prefiere proteger el residuo de triptófano con un grupo Boc.
\newpage
Los fragmentos de péptidos protegidos según las fórmulas de péptidos 1-18 listadas en la anterior Tabla 1 incluyen los compuestos listados en la siguiente Tabla 3.
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TABLA 3
Fórmula de Fórmula Secuencia de
péptido Nº aminoácidos
numerada
correspondiente
de T-20
1a Ac-YTSLIHSL-COOH (SEQ ID NO: 2) 1-8
1b FMOC-YTSLIHSL-COOH (SEQ ID NO: 2) 1-8
3a Ac-YTSLIHSLIEESQNQQ-OPNB (SEQ ID NO: 4) 1-16
3b FMOC-YTSLIHSLIEESQNQQ-OPNB (SEQ ID NO: 4) 1-16
3c Ac-YTSLIHSLIEESQNQQ-COOH (SEQ ID NO: 4) 1-16
3d FMOC-YTSLIHSLIEESQNQQ-COOH (SEQ ID NO: 4) 1-16
5a Ac-IEESQNQ-COOH (SEQ ID NO: 6) 9-15
5b FMOC-IEESQNQ-COOH (SEQ ID NO: 6) 9-15
6a NH_{2}-IEESQNQQ-OPNB (SEQ ID NO: 7) 9-16
6b FMOC-IEESQNQQ-OPNB (SEQ ID NO: 7) 9-16
9a Ac-EKNEQEL-COOH (SEQ ID NO: 10) 17-23
9b FMOC-EKNEQEL-COOH (SEQ ID NO: 10) 17-23
10a Ac-EKNEQELLEL-COOH (SEQ ID NO: 11) 17-26
10b FMOC-EKNEQELLEL-COOH (SEQ ID NO: 11) 17-26
11a NH_{2}-EKNEQELLELDKWASLWNWF-NH_{2} (SEQ ID NO: 12) 17-36
11b FMOC-EKNEQELLELDKWASLWNWF-NH_{2} (SEQ ID NO: 12) 17-36
14a Ac-LELDKWASLWNW-COOH (SEQ ID NO: 15) 24-35
14b FMOC-LELDKWASLWNW-COOH (SEQ ID NO: 15) 24-35
15a NH_{2}-LELDKWASLWNWF- NH_{2} (SEQ ID NO: 16) 24-36
15b FMOC-LELDKWASLWNWF- NH_{2} (SEQ ID NO: 16) 24-36
16a Ac-DKWASLWNW-COOH (SEQ ID NO: 17) 27-35
16b FMOC-DKWASLWNW-COOH (SEQ ID NO: 17) 27-35
17a NH_{2}-DKWASLWNWF- NH_{2} (SEQ ID NO: 18) 27-36
17b FMOC-DKWASLWNWF- NH_{2} (SEQ ID NO: 18) 27-36
18a FMOC-EKNEQELLELDKWASLWNW-COOH (SEQ ID NO: 19) 17-35
Una cualquiera o más de las cadenas secundarias de los residuos de aminoácidos de los péptidos listados en la anterior Tabla 3 pueden protegerse con grupos protectores de cadenas secundarias estándares tales como tBu, trt y Boc, como se ha descrito antes. Se presentan síntesis representativas de péptidos de la Tabla 3 en las siguientes Secciones 7 y 8, que utilizan las técnicas generales discutidas en la siguiente Sección 5.4.
5.3 Síntesis de péptidos
Como se ha comentado antes, algunos de los fragmentos de péptidos individuales de la invención se hacen preferiblemente usando técnicas de síntesis en fase sólida, mientras que otros péptidos de la invención se fabrican preferiblemente usando una combinación de técnicas de síntesis en fase sólida y en fase solución, culminando dichas síntesis en la producción de péptidos T-20 como se ha descrito aquí. Sin embargo, se entenderá que los fragmentos de péptidos de la invención pueden sintetizarse o prepararse por técnicas muy conocidas en la técnica. Véase, por ejemplo, Creighton, 1983, Proteins: Structures and Molecular Principles, W.H. Freeman and Co., NY.
Los péptidos de la invención pueden sintetizarse alternativamente de tal modo que uno o más de las uniones que enlazan los residuos de aminoácidos de los péptidos sean uniones no péptidas. Estas uniones no-péptidas alternativas pueden formarse utilizando reacciones muy conocidas para ellas en la técnica, y pueden incluir uniones imino, éster, hidrazida, semicarbazida y azo, por nombrar sólo unas pocas.
En otra realización todavía de la invención, pueden sintetizarse péptidos T-20 que comprenden las secuencias descritas antes con grupos químicos adicionales presentes en sus términos amino y/o carboxi, de tal modo, por ejemplo, que se aumente la estabilidad, reactividad y/o solubilidad de los péptidos. Por ejemplo, pueden añadirse a los términos amino de péptidos grupos hidrófobos tales como grupos carbobenzoxilo, dansilo, acetilo o t-butiloxicarbonilo. De manera similar, pueden ponerse en los términos amino de péptidos un grupo acetilo o un grupo 9-fluorofenilmetoxi-carbonilo. (Véase modificación "X" de T-20, descrita antes). Adicionalmente, el grupo hidrófobo t-butiloxicarbonilo o un grupo amido pueden añadirse a los términos carboxi de los péptidos. De modo similar, puede ponerse un grupo éster de p-nitrobencilo en los términos carboxi de los péptidos. (Véase modificación "Z" de T-20, descrita antes). Técnicas para introducir tales modificaciones son muy conocidas por los expertos en la técnica.
Además, pueden sintetizarse péptidos T-20 de tal modo que se altere su configuración estérica. Por ejemplo, puede usarse el isómero D de uno o más de los residuos de aminoácidos del péptido, en lugar del isómero L habitual.
Todavía más, al menos uno de los residuos de aminoácidos de los péptidos de la invención puede sustituirse por uno de los residuos de aminoácidos de origen no natural bien conocidos. Alteraciones tales como éstas pueden servir para aumentar la estabilidad, reactividad y/o solubilidad de los péptidos de la invención.
Cualquiera de los péptidos T-20 puede sintetizarse para tener adicionalmente un grupo portador macromolecular incorporado covalentemente a sus términos amino y/o carboxi. Tales grupos portadores macromoleculares pueden incluir, por ejemplo, conjugados de lípido-ácido graso, polietilenglicol, hidratos de carbono o péptidos adicionales. La modificación "X" de T-20 descrita antes puede representar por tanto adicionalmente cualquiera de los grupos portadores macromoleculares anteriores incorporados covalentemente al término amino de un péptido, prefiriéndose un grupo péptido adicional. De modo similar, la modificación "X" de T-20 descrita antes puede representar adicionalmente cualquiera de los grupos portadores macromoleculares descritos antes.
Preferiblemente, los fragmentos de péptidos de la presente invención se sintetizan por técnicas de síntesis de péptidos en fase sólida (SPPS) usando métodos de FMOC estándares. Véase, por ejemplo, Carpino et al., 1970, J. Am. Chem. Soc. 92 (19): 5748-5749; Carpino et al., 1972, J. Org. Chem. 37 (22): 3404-3409. En una realización preferida, la síntesis en fasesólida de los fragmentos de péptidos de la presente invención se realiza en soportes sólidos supersensibles a ácidos que incluyen resina de cloruro de 2-clorotritilo (véase, por ejemplo, Barlos et al., 1989, Tetrahedron Letters 30 (30): 3943-3946) y resina de ácido 4-hidroximetil-3-metoxifenoxibutírico (véase, por ejemplo, Seiber, 1987, Tetrahedron Letters 28 (49): 6147-6150, y Richter et al., 1994, Tetrahedron Letters (35 (27): 4705-4706). Ambas resinas de cloruro de 2-clorotritilo y ácido 4-hidroximetil-3-metoxifenoxibutírico pueden comprarse de Calbiochem-Novabiochem Corp., San Diego, CA.
Se describen aquí procedimientos generales para producción y carga de resinas que pueden utilizarse en síntesis de péptidos en fase sólida. La carga de resina puede realizarse, por ejemplo, mediante las siguientes técnicas: La resina, preferiblemente una resina supersensible a ácidos tal como resina de 2-clorotritilo, se carga a la cámara de reacción. Se lava la resina con un disolvente clorado tal como diclorometano (DCM). Se drena el lecho y se añade una solución de 1,5 equivalentes de un aminoácido y 2,7 equivalentes de diisopropiletilamina (DIEA) en aproximadamente 8-10 volúmenes de dicloroetano (DCE). El término N del aminoácido debe protegerse, preferiblemente con Fmoc, y la cadena secundaria del aminoácido debe protegerse cuando sea necesario o apropiado. Se agita la mezcla con burbujeo de nitrógeno durante 2 horas.
Debe señalarse que se requiere un disolvente clorado para una hinchazón adecuada de la resina de 2-clorotritilo. Aunque DCE proporciona una eficacia de carga mayor según fuentes bibliográficas, puede sustituirse por DCM con poca o nula reducción en la carga.
Después de agitar, el lecho se drena y lava con DCM. Los lugares activos de la resina se coronan en su extremo con una solución de MeOH:DIEA 9:1 durante aproximadamente 20-30 minutos. El lecho se drena, se lava 4x con DCM y se seca con una purga de nitrógeno para dar la resina cargada.
Fmoc es el grupo protector preferido para el término N del aminoácido. Dependiendo de qué aminoácido se cargue, su cadena secundaria puede o no protegerse. Por ejemplo, cuando se carga Trp, su cadena secundaria debe protegerse con Boc. De modo similar, la cadena secundaria de Gln puede protegerse con trt. Sin embargo, cuando se carga Gln en la preparación para la síntesis del fragmento de péptido 1-16, su cadena secundaria no debe protegerse. No es necesario proteger la cadena secundaria de Leu.
Los aminoácidos protegidos con FMOC usados en la carga de la resina y en la síntesis de péptidos están disponibles, con o sin grupos protectores de cadenas secundarias según se requiera, de Sean o Genzyme. Como alternativa al procedimiento anterior, la resina puede comprarse ya cargada con el aminoácido apropiado.
Los Ejemplos presentados en la siguiente Sección 6 describen ejemplos de preparaciones de resinas.
Las técnicas de síntesis de péptidos en fase sólida pueden realizarse como, por ejemplo, según las siguientes técnicas: Se añade la resina cargada a la cámara de reacción y se acondiciona con un disolvente, preferiblemente cloruro de metileno (DCM; en preferiblemente alrededor de 10 volúmenes) con agitación con nitrógeno durante aproximadamente 15 minutos para hinchar las perlas de resina. Se requiere DCM para una hinchazón adecuada de la resina de 2-clorotritilo. El volumen de resina será doble o triple en la cámara de reacción a medida que se hinchan las perlas y los lugares activos desplegados y hechos accesibles a reacción. Después de hinchar la resina, se drena el disolvente de la cámara de reacción.
La separación del grupo protector Fmoc (9-fluoroenil-metiloxicarbonilo) de la amina terminal o la resina se consigue tratando la resina con 2 partes alícuotas de una solución al 20% de piperidina en N-metil-2-pirrolidinona (NMP) durante aproximadamente diez minutos cada una. El volumen de la solución al 20% de piperidina en NMP requerido para cada parte alícuota dependerá de la escala de la reacción en curso. Se lava después la resina 5-7 veces con partes alícuotas de NMP (aproximadamente 10 vol.) hasta separar los subproductos de Fmoc (es decir, dibenzofulveno y su aducto de piperidina) y piperidina residual.
Puede usarse un ensayo de cloranilo para determinar si la separación de subproductos de Fmoc y piperidina residual es completa. La solución de ensayo de cloranilo se prepara añadiendo una gota de una solución saturada de cloranilo en tolueno a aproximadamente 1 ml de acetona. Los lavados de NMP pueden ensayarse añadiendo una gota del lavado a la solución de ensayo de cloranilo. Un color azul o violeta es una indicación positiva de la presencia de amina secundaria, indicando que los subproductos de Fmoc y/o piperidina residual están aún presentes. El lavado de NMP se repite hasta que no se observa más el color azul o violeta.
Entre tanto, se activa para reacción en su término carboxi el aminoácido subsiguiente de la secuencia a añadir a la resina. El término amino de cada aminoácido debe protegerse con Fmoc. Dependiendo de que aminoácido se añada, su cadena secundaria puede o no ser protegida. Preferiblemente, las cadenas secundarias de tyr(Y), The(T), Ser(S) y Asp(P) se protegen con t-Bu, las cadenas secundarias de His(H), Gln(Q) y Asn(N) se protegen con trt y las cadenas secundarias de Lys(K) y Trp(W) se protegen con Boc. No obstante, como se ha comentado antes, la cadena secundaria de His debe protegerse. Además, se prefiere no proteger la cadena secundaria del residuo de Gln en el extremo carboxi-terminal de los fragmentos 1-16 y 9-16. No es necesario proteger las cadenas secundarias de Len o Ile.
El aminoácido se activa como sigue. El aminoácido protegido con Fmoc (1,5 eq.), 1-hidroxibenzotriazol hidrato (HOBT) (1,5 eq.) y diisopropil-etilamina (DIEA) (1,5 eq.) se disuelven en NMP (aproximadamente 7,5 vol.) a temperatura ambiente. Se enfría la solución a 0-5ºC y se añade después hexafluorofosfato de O-benzotriazol-1-il-N,N,N',N'-tetrametiluronio (HBTU) (1,5 eq.) seguido por agitación durante 5-15 minutos para disolver. Es importante que la activación se realice a baja temperatura para minimizar la racemización del aminoácido. El HBTU es el último reactivo añadido a la solución fría porque la activación y racemización no pueden tener lugar en su ausencia.
La solución del aminoácido activado se carga a la resina drenada, lavando con DCM (aproximadamente 2,5 vol.). Nótese que la activación del aminoácido se realiza en NMP debido a la insolubilidad de HBTU en DCM. Sin embargo, se añade a la reacción en este punto DCM para mantener una hinchazón adecuada de las perlas de resina. Se agita la reacción con burbujeo de N_{2} durante aproximadamente 1 hora. Puede vigilarse que se completa el acoplamiento con un ensayo de ninhidrina cualitativo como se describe después.
Para comprobar que se ha completado la reacción usando el ensayo de ninhidrina cualitativo, se retira una muestra de 2-20 mg de la resina y se limpia lavando con metanol. Se añaden a la muestra 3 gotas de una solución de fenol al 76% en etanol, 4 o 5 gotas de un solución de KCN 0,2 mM en piridina y 3 gotas de una solución 0,28 M de ninhidrina en etanol. Se diluye la muestra con etanol hasta un volumen de aproximadamente 0,5 ml y se pone en un bloque de calor a aproximadamente 75ºC durante 5-10 minutos. Un color azul o violeta es una indicación positiva de la presencia de aminas libres, indicando que la reacción no se ha completado aún. Puede diluirse adicionalmente la muestra hasta un volumen de aproximadamente 3 ml para estimar más fácilmente el grado de cambio de color en la muestra concentrada.
Si se observa un ensayo de ninhidrina positivo después de una hora, se continúa la reacción de acoplamiento durante una hora más. Si el ensayo de ninhidrina positivo persiste después de 2 horas, se drena la resina, se lava tres veces en aproximadamente 10 volúmenes de NMP y se repite la reacción de acoplamiento usando 1 equivalente de aminoácido activado.
Si ha de guardarse la resina durante la noche entre ciclos de acoplamiento, el lecho de resina puede drenarse y cubrirse con DCM bajo atmósfera de nitrógeno. Alternativamente, el lecho puede drenarse, guardarse bajo atmósfera de nitrógeno y acondicionarse después con un lavado con DCM antes de proceder con el siguiente ciclo de acoplamiento. Si el fragmento completado ha de guardarse durante la noche antes de división, el lecho de resina debe lavarse con DCM eliminando NMP porque puede tener lugar una desprotección de Fmoc significativa en NMP.
Después de juzgarse completo el acoplamiento, la resina se drena y lava con 3 partes alícuotas (aproximadamente 10 vol.) de NMP. Se repite el ciclo durante meros subsiguientes del fragmento de péptido. Tras la reacción de acoplamiento final, se lava la resina con 4 partes alícuotas (aproximadamente 10 vol.) de NMP y después con 4 partes alícuotas (aproximadamente 10 vol.) de DCM. El péptido unido a resina puede secarse con una purga de nitrógeno.
Los péptidos sintetizados mediante técnicas de síntesis en fase sólida pueden dividirse y aislarse según, por ejemplo, las siguientes técnicas: El péptido puede dividirse de la resina usando técnicas muy conocidas por los expertos en la técnica. Por ejemplo, pueden usarse soluciones de ácido trifluoroacético (TFA) al 1% o 2% en DCM o una combinación de una solución al 1% y una al 2% de TFA en DCM para dividir el péptido. Puede usarse también para dividir el péptido ácido acético (HOAc). El reactivo de división específico, los disolventes y el tiempo requerido para la división dependerán del péptido particular a dividir. Después de la división, las fracciones de división se someten a procedimientos de elaboración estándares para aislar el péptido. Típicamente, las fracciones de división combinadas se concentran bajo vacío, seguido por reconstitución con un disolvente tal como etanol, metanol o heptano. En general, el péptido se precipita por adición de agua y se recoge por filtración bajo vacío. Alternativamente, el producto puede triturarse antes del aislamiento del péptido.
Los Ejemplos presentados en las siguientes Secciones 7.1-7.6 presentan síntesis en fase sólida de intermedios de péptidos como se muestra en las Tablas 1, 2 y/o 3.
Para la síntesis de péptidos T-20 de longitud completa, pueden acoplarse entre sí los intermedios de péptidos de la anterior Tabla 1 para producir el péptido T-20. Por ejemplo, los grupos de intermedios de péptidos listados en la anterior Tabla 2 pueden acoplarse entre sí para producir péptido T-20 de longitud completa. Se presentan ejemplos representativos de tales síntesis de T-20 de longitud completa a partir de fragmentos de péptidos intermedios en la siguiente Sección 9, y se representan esquemáticamente en las Figs. 1-5.
En ciertas realizaciones, puede seguirse un método de cuatro fragmentos para la síntesis de T-20. Una síntesis de "método de cuatro fragmentos" se refiere a un esquema de síntesis de T-20 que comienza con cuatro fragmentos de péptidos intermedios de T-20 que se sintetizan y acoplan usando técnicas de síntesis en fase sólida y líquida en un péptido T-20 de longitud completa. Los grupos de fragmentos de péptidos intermedios 5, 6, 8, 9 y 12-15 mostrados en la anterior Tabla 2 representan grupos preferidos. Las Figs. 1 y 2 representan dos métodos de cuatro fragmentos que utilizan el Grupo 6 de intermedios de péptidos de la Tabla 2 para sintetizar T-20 de longitud completa. Para este grupo, se señala que el residuo de aminoácido 36 (el residuo de aminoácido carboxi 1-terminal de T-20) se introduce individualmente durante el procedimiento de acoplamiento del fragmento. La culminación del esquema de síntesis de T-20 mostrado en la Fig. 1 se demuestra en el ejemplo presentado en la Sección 9.1.
Además pueden seguirse realizaciones de un método de tres fragmentos para la síntesis de T-20. Una síntesis de "método de tres fragmentos" se refiere a un esquema de síntesis de T-20 que comienza con tres fragmentos de péptidos intermedios de T-20 que se sintetizan y acoplan usando técnicas de síntesis en fase sólida y líquida en un péptido T-20 de longitud completa. Los grupos de fragmentos de péptidos intermedios 2-4, 7, 10 y 11 mostrados en la anterior Tabla 2 representan grupos de tres fragmentos preferidos. Las Figs. 3 y 4 representan dos métodos de tres fragmentos que utilizan el Grupo 3 de intermedios de péptidos de la Tabla 2 para sintetizar T-20 de longitud completa. Para este grupo, se señala que el residuo de aminoácido 36 (el residuo de aminoácido carboxi-terminal de T-20) se introduce individualmente durante el procedimiento de acoplamiento del fragmento. La culminación del esquema de síntesis de T-20 mostrado en la Fig. 3 se demuestra en el ejemplo presentado en la posterior Sección 9.1. La culminación del esquema de síntesis de T-20 mostrado en la Fig: 4 se demuestra en los ejemplos presentados en las posteriores Secciones 9.2-9.5.
En realizaciones adicionales, puede seguirse un método de dos fragmentos para la síntesis de T-20. Una síntesis de "método de dos fragmentos" se refiere a un esquema de síntesis de T-20 que comienza con dos fragmentos de péptidos intermedios de T-20 que se sintetizan y acoplan usando técnicas de síntesis en fase sólida y líquida en un péptido T-20 de longitud completa. Los grupos de fragmentos intermedios 1 y 16-20 mostrados en la anterior Tabla 2 representan grupos de dos fragmentos preferidos. La Fig. 5 representa un método de dos fragmentos que utilizan el Grupo 20 de intermedios de péptidos de la Tabla 2 para sintetizar T-20 de longitud completa. Para este grupo, se señala que el residuo de aminoácido (el residuo de aminoácido carboxi-terminal de T-20) se introduce individualmente durante el procedimiento de acoplamiento del fragmento.
Pueden utilizarse técnicas de síntesis de péptidos en fase solución muy conocidas por los expertos en la técnica para la síntesis de los fragmentos intermedios de péptidos de la invención. Los ejemplos presentados en las Secciones 8.1-8.11 describen ejemplos de síntesis de péptidos en fase solución de intermedios de péptidos listados en las Tablas 1, 2 y/o 3. Por ejemplo, entre el relleno de columna no cargada con sílice que presenta un amplio intervalo de pH que incluye valores de pH mayores que esos, están los vendidos por Tosohaus (Montgomeryville, PA).
6. Ejemplo: Síntesis de resinas
Se describen aquí, en las Secciones 6.1-6.3, ejemplos en los que se sintetizan resinas de clorotritilo que pueden utilizarse conjuntamente con síntesis en fase sólida de los péptidos e intermedios de péptidos descritos aquí.
6.1 Preparación de Fmoc-Trp(Boc)-resina de 2-clorotritilo
Materiales: P.M.. eq. mmoles gramos ml
Resina de cloruro de 2-clorotritilo - - 1,0 25 25 - -
Fmoc-Trp(Boc)-OH - - 526,60 1,5 37,5 19,7
Diisopropiletilamina (DIEA) 129,95 1,7 42,5 5,5 7,4
Dicloroetano (DCE) - - - - - - - - 250
Diclorometano (DCM) - - - - - - - - 6 X 250
Metanol:DIEA 9:1 - - - - - - - - 200
Procedimiento
La resina de cloruro de 2-clorotritilo (25 g, 1 eq.) se cargó en una cámara de péptidos de 500 ml y se lavó con 250 ml de DCM. Se drenó el lecho y se añadió una solución del Fmoc-Trp(Boc)-OH (1,5 eq.) y la DIEA (1,7 eq.) en 10 volúmenes de DCE. Se agitó la mezcla con burbujeo de nitrógeno durante 2 horas.
Se drenó el lecho y se lavó con 250 ml de DCM. Los lugares activos en la resina se coronaron en su extremo con 200 ml de una solución de MeOH:DIEA 9:1 durante 20 minutos. El lecho se drenó, se lavó con 4 x 250 ml de DCM y se secó con una purga de nitrógeno para dar 34,3 g de resina cargada.
Se realizó un análisis de HPLC cuantitativo dividiendo el Fmoc-aminoácido de la resina y ensayando frente a un patrón. El ensayo de HPLC del material mostró una carga de la resina de 0,68 mmoles/g.
Columna: Phenomenox Jupiter C18; 300 \ring{A}; 5 \mu
Caudal: 1 ml/min
Detección: UV a 260 nm
Fase móvil: A: TFA acuoso al 0,1%
B: TFA al 0,1% en acetonitrilo
65% de B isocrático
Tiempo de retención: \sim 14 minutos
6.2 Preparación de Fmoc-Gln-resina de 2-clorotritilo
Materiales: P.M.. eq. mmoles gramos ml
Resina de cloruro de 2-clorotritilo - - 1,0 25 25 - -
FmocGlnOH 368,39 1,5 37,5 13,8 - -
Diisopropiletilamina (DIEA) 129,25 1,7 42,5 5,5 7,4
Dicloroetano (DCE) - - - - - - - - 75
N,N-dimetilformamida (DMF) - - - - - - - - 200
Diclorometano (DCM) - - - - - - - - 6 X 250
Metanol:DIEA 9:1 - - - - - - - - 200
Procedimiento
Se repitió el procedimiento usado en el Ejemplo presentado en la anterior 6.1, usando una solución de FmocGlnOH (1,5 eq.) y DIEA (1,7 eq.) en una mezcla de 75 ml de DCE y 200 ml de DMF. La adición de DMF estabiliza el FmocGlnOH. La reacción produjo 33,8 g de resina cargada. Se supuso una carga teórica de la resina de 0,74 mmoles/g y se adelantó el material.
6.3 Preparación de Fmoc-Leu-resina de 2-clorotritilo
Materiales: P.M.. eq. mmoles gramos ml
Resina de cloruro de 2-clorotritilo - - 1,0 250 250 - -
FmocLeuOH 353,42 1,5 375 132,5 - -
Diisopropiletilamina (DIEA) 129,95 1,7 425 55 75
Dicloroetano (DCE) - - - - - - - - 2000
Diclorometano (DCM) - - - - - - - - 6 X 1500
Metanol:DIEA 9:1 - - - - - - - - 1500
Procedimiento
Se cargó la resina en una cámara de péptidos de 3 l y se lavó con 1,5 l de DCM. Se drenó el lecho y se añadió una solución del FmocLeuOH (1,5 eq.) y la DIEA (1,7 eq.) en 8 volúmenes de DCE. Se agitó la mezcla con burbujeo de nitrógeno durante 2 horas.
Se drenó el lecho y se lavó con 1,5 l de DCM. Los lugares activos en la resina se coronaron en su extremo con 1,5 l de una solución de MeOH:DIEA 9:1 durante 30 minutos. El lecho se drenó, se lavó con 4 x 1,5 l de DCM y se secó con una purga de nitrógeno para dar 345 g de resina cargada.
Se realizó un análisis de HPLC cuantitativo dividiendo el Fmoc-aminoácido de la resina y ensayando frente a un patrón. El ensayo de HPLC del material mostró una carga de la resina de 0,72 mmoles/g.
Columna: Phenomenox Jupiter C18; 300 \ring{A}; 5 \mu
Caudal: 1 ml/min
Detección: UV a 260 nm
Fase móvil: A: TFA acuoso al 0,1%
B: TFA al 0,1% en acetonitrilo
65% de B isocrático
Tiempo de retención: \sim 8 minutos
7. Ejemplo: Síntesis de péptidos en fase sólida
Se presentan seguidamente en las Secciones 7.1-7.6 ejemplos de síntesis de intermedios de péptidos en fase sólida como se lista en las Tablas 1, 2 y/o 3.
7.1 Preparación de fragmento Fmoc-AA(1-8)-OH (Fragmento 1b) Estructura
Fmoc-Tyr(tBu)-Thr-(tBu)-Ser(tBu)-Leu-Ile-His(trt)-Ser(tBu)-Leu-OH (SEQ ID NO: 2)
C_{93}H_{121}N_{10}O_{15} P.M. 1619,06
\vskip1.000000\baselineskip
Materiales: P.M.. eq. mmoles gramos ml
Fmoc-Leu-resina de 2-clorotritilo - - 1,0 15,6 20,0 - -
Fmoc-aminoácido* - - 1,5 23,4 - - - -
1-Hidroxibenzotriazol (HOBT) hidrato* 153.15 1,5 23,4 3,6 - -
Hexafluorofosfato de O-benzotriazol-1-
il-N,N,N',N'-tetrametiluronio (HBTU)* 379,25 1,5 23,4 8,9 - -
Diisopropiletilamina (DIEA)* 129,25 1,5 23,4 3,0 4,1
N-metil-2-pirrolidinona (NMP)* - - - - - - - - 150
Cloruro de metileno (DCM)* - - - - - - - - 50
Piperidina al 20%/NMP* - - - - - - - - 2 x 200
(Continuación)
Materiales: P.M.. eq. mmoles gramos ml
NMP para enjuague* - - - - - - - - 200
(por lavado)
Ácido trifluoroacético (TFA) al 1% en - - - - - - - - 300
DCM
TFA al 0,5%/DCM - - - - - - - - 200
Piridina - - - - - - - -
Alcohol etílico - - - - - - - - 110
Agua - - - - - - - - 200 + 100
*por ciclo de acoplamiento
Rendimiento teórico: 25,3 g Rendimiento esperado: 80-90%
Rendimiento real: 20,0 g
Procedimiento
Se cargaron 20,0 g de Fmoc-Leu-resina de 2-clorotritilo en una cámara de reacción de péptidos de 1 l. Se acondicionó la resina en 200 ml (\sim10 vol.) de DCM con agitación de nitrógeno durante aproximadamente 15 minutos para hinchar las perlas y se drenó después.
Se consiguió la separación de Fmoc (9-fluorofenilmetiloxicarbonilo) de la amina terminal usando 2 x 200 ml de una solución al 20% de piperidina en NMP durante 10 minutos cada uno. Se lavó después la resina 5-7 veces con 200 ml (\sim10 vol.) de NMP para separar subproductos de Fmoc (dibenzofulveno y su aducto de piperidina) y piperidina residual, determinado por un ensayo de cloranilo negativo.
Entre tanto, se activó para reacción en el término carboxilo Fmoc-Ser (tBu), el subsiguiente aminoácido en la secuencia. El aminoácido protegido con Fmoc (1,5 eq.), el HOBT (1,5 eq.) y la DIEA (1,5 eq.) se disolvieron en 150 ml (\sim7,5 vol.) de NMP a temperatura ambiente. Se enfrió la solución a 0-5ºC, se añadió después el HBTU (1,5 eq.) y se agitó 5-15 minutos para disolver. La solución de ácido activado se cargó a la resina drenada, lavando con 50 ml de DCM (\sim2,5 vol.). Se agitó la reacción con burbujeo de N_{2} durante 1 hora. Se comprobó la terminación del acoplamiento con el ensayo de ninhidrina cualitativo. Después de juzgar completa la reacción de acoplamiento, se drenó la resina y se lavó con 3 x 200 ml (1 vol.) de NMP.
Se repitió el ciclo durante meros subsiguientes del fragmento protegido usando 1,5 equivalentes cada uno de aminoácidos protegidos con Fmoc His(trt), Ile, Leu, Ser(tBu), Thr(tBu) y Tyr(tBu). Tras la reacción de acoplamiento final, se lavó la resina con 4 x 200 ml (10 vol.) de NMP y después con 4 x 200 ml (10 vol.) de DCM. Se secó la resina con una purga de nitrógeno para dar 42 g de péptido unido a resina.
Se dividió el péptido a partir de una cantidad de 21 g de la resina usando 300 ml de TFA al 1% en DCM durante aproximadamente 2 minutos, seguido por 200 ml de TFA al 0,5% en DCM. Las fracciones de la división se recogieron en piridina (relación en volumen 1:1 a TFA). Los lavados de la división se combinaron y concentraron bajo vacío hasta un volumen de \sim50 ml, y se reconstituyeron después con 110 ml de etanol mientras se continuó la concentración para separar DCM residual hasta un volumen final de \sim250 ml. Se precipitó el producto con la adición de 200 ml de agua. La suspensión se agitó a temperatura ambiente durante 30 minutos. Se recogieron los sólidos por filtración bajo vacío y se lavaron con \sim100 ml de agua. El producto se secó al aire para dar 20,0 g (79%) de Fmoc-AA(1-8)-OH del 95% de pureza por HPLC.
Columna: Phenomenox Jupiter C18
Caudal: 1 ml/min
Detección: UV a 260 nm
Fase móvil: A: TFA acuoso al 0,1%
B: TFA al 0,1% en gradiente de acetonitrilo de 80% de B a 99% de B en 20 minutos
Tiempo de retención: aproximadamente 23 minutos
7.2 Preparación de fragmento Fmoc-AA(9-15)-OH (Fragmento 5b) Estructura
Fmoc-Ile-Glu(tBu)-Glu(tBu)-Ser(tBu)-Gln(trt)-Asn(trt)-Gln(trt)-OH (SEQ ID NO: 6)
C_{127}H_{129}N_{10}O_{15} P.M. 1963,39
\vskip1.000000\baselineskip
Materiales: P.M.. eq. mmoles gramos ml
Fmoc-Gln(trt)-resina de 2-clorotritilo - - 1,0 12,0 20,0 - -
Fmoc-aminoácido* - - 1,5 18,0 - - - -
1-Hidroxibenzotriazol (HOBT) hidrato* 153,15 1,5 18,0 2,8 - -
Hexafluorofosfato de O-benzotriazol-1-
il-N,N,N',N'-tetrametiluronio (HBTU)* 379,25 1,5 18,0 6,8 - -
Diisopropiletilamina (DIEA)* 129,25 1,5 18,0 2,3 3,1
N-metil-2-pirrolidinona (NMP)* - - - - - - - - 150
Cloruro de metileno (DCM)* - - - - - - - - 50
Piperidina al 20%/NMP* - - - - - - - - 2 x 200
NMP para enjuague* - - - - - - - - 200
(por lavado)
DCM para división - - - - - - - - 160
Ácido acético (HOAc) - - - - - - 20
Trifluoroetanol - - - - - - - - 20
Heptano - - - - - - - - 250 + 250 + 100
Metil t-butiléter - - - - - - - - 100
Isopropanol - - - - - - - - 60
Agua - - - - - - - - 60 + 50
*por ciclo de acoplamiento
Rendimiento teórico: 23,6 g Rendimiento esperado: 89-95%
Rendimiento real: 21,1 g
Procedimiento
Se repitió el procedimiento usado en el Ejemplo presentado en la Sección 7.1 anterior usando 20,0 g de Fmoc-Gln(trt)-resina de 2-clorotritilo y los aminoácidos protegidos con Fmoc Asn(trt), Gln(trt), Ser(tBu), Glu(tbu), Glu(tBu) e Ile.
Tras la reacción de acoplamiento final, se lavó la resina con 4 x 200 ml (10 vol.) de NMP y después con 4 x 200 ml (10 vol.) de DCM.
El péptido se dividió de la resina usando 200 ml de DCM:TFE:HOAc 8:1:1 durante 2 horas, seguido por 2 x 100 ml de lavados de DCM. Los eluyentes combinados se concentraron bajo vacío hasta un volumen de \sim100 ml y se reconstituyeron después con 250 ml de heptano mientras se continuaba la concentración para separar DCM residual hasta un volumen final de \sim250 ml. La capa de heptano se separó de la mezcla bifásica que se formó. El producto se precipitó con adición de 250 ml de heptano y 100 ml de MTBE, y se trituró después durante la noche a temperatura ambiente para dar material de la consistencia deseada. Se recogieron los sólidos por filtración bajo vacío y se lavaron con aproximadamente 100 ml de heptano. El producto se reelaboró para separar ácido acético residual. Los sólidos filtrados se disolvieron en 60 ml de isopropanol a 50ºC. Se enfrió la solución en un baño de hielo a 0-5ºC y se añadieron después 60 ml de agua con un régimen gota a gota rápido. La suspensión de producto se trituró con agitación durante \sim1 hora en el baño de hielo. Los sólidos se aislaron por filtración bajo vacío y se lavaron con \sim50 ml de agua. Se secó al aire el producto para dar 21,1 g (90%) de Fmoc-AA(9-15)-OH del 95% de pureza por HPLC.
Columna: Phenomenox Jupiter C18
Caudal: 1 ml/min
Detección: UV a 260 nm
\newpage
Fase móvil: A: TFA acuoso al 0,1%
B: TFA al 0,1% en gradiente de acetonitrilo de 80% de B a 99% de B en 20 minutos
Tiempo de retención: \sim23 minutos
7.3 Preparación de fragmento Fmoc-AA(1-16)-OH (Fragmento 3d) Estructura
Fmoc-Tyr(tBu)-Thr(tBu)-Ser(tBu)-Leu-Ile-His(trt)-Ser(tBu)-Leu-Ile-Glu(tBu)-Glu(tBu)-Ser(tBu)Gln(trt)-Asn(trt)-Gln(trt)-Gln-OH (SEQ ID NO: 4)
C_{199}H_{245}N_{22}O_{32} P.M. 3457,30
\vskip1.000000\baselineskip
Materiales: P.M.. eq. mmoles gramos ml
Fmoc-Gln-resina de 2-clorotritilo - - 1,0 24,1 32,5 - -
Fmoc-aminoácido* - - 1,5 36,2 - - - -
1-Hidroxibenzotriazol (HOBT) hidrato* 153,15 1,5 36,2 5,5 - -
Hexafluorofosfato de O-benzotriazol-1-
il-N,N,N',N'-tetrametiluronio (HBTU)* 379,25 1,5 36,2 13,7 - -
Diisopropiletilamina (DIEA)* 129,25 1,5 36,2 4,7 6,3
N-metil-2-pirrolidinona (NMP)* - - - - - - - - 200
Cloruro de metileno (DCM)* - - - - - - - - 75
Piperidina al 20%/NMP* - - - - - - - - 2 x 250
NMP para enjuague* - - - - - - - - 250
(por lavado)
Ácido trifluoroacético al 1%/DCM - - - - - - - - 4 x 50
Piridina 79,10 - - - - 4 x 0,5
Heptano - - - - - - - - 150 + 50
Metanol - - - - - - - - 50
Agua - - - - - - - - 50 + 25
*por ciclo de acoplamiento
Rendimiento teórico: 48,9 g Rendimiento esperado: 85-90%
Procedimiento
Se repitió el procedimiento usado en el Ejemplo presentado en la Sección 7.1 anterior usando 32,5 g de Fmoc-Gln-resina de 2-clorotritilo y los aminoácidos requeridos protegidos con Fmoc. Se efectuó la reacción como se ha descrito en el Ejemplo presentado en la anterior Sección 6.1, excepto que se usaron volúmenes de disolventes ligeramente diferentes como se indica en la sección Materiales anterior.
Tras la reacción de acoplamiento final, se lavó la resina con 4 x 250 ml (8 vol.) de NMP y después con 4 x 250 ml (8 vol.) de DCM. Se secó la resina bajo una purga de nitrógeno para dar 97,4 g de péptido unido.
A escala de 17,7 g, se dividió de la resina el péptido unido a resina usando 2 x 190 ml de TFA al 1% en DCM durante 1-2 minutos, seguido por 1 x 120 ml con DCM. Las fracciones de división se recogieron en piridina (relación en volumen 1:1 a TFA). Las fracciones y el lavado se combinaron y concentraron bajo vacío hasta un volumen de \sim50 ml y se reconstituyeron después con 200 ml de metanol. Se continuó la concentración para separar DCM residual hasta un volumen final de \sim50 ml. Se precipitó el producto con adición de 250 ml de agua y se agitó a temperatura ambiente durante \sim30 minutos. Los sólidos se recogieron por filtración bajo vacío y se lavaron con \sim50 ml de agua. El producto se secó al aire para dar 12,8 g (84%). Se reelaboró el producto para separar sales de piridinio. Los sólidos filtrados se disolvieron en 150 ml de metanol a temperatura ambiente. La adición de 200 ml de agua a temperatura ambiente precipitó el producto. El producto se aisló por filtración bajo vacío y se lavó con aproximadamente 50 ml de agua. El material se secó al aire para dar 12,8 g (84%) de Fmoc-AA(1-16)-OH.
Columna: Phenomenox Jupiter C18
Caudal: 1 ml/min
Detección: UV a 260 nm
Fase móvil: A: TFA acuoso al 0,1%
B: TFA al 0,1% en gradiente de acetonitrilo de 75% de B a 99% de B en 20 minutos
Tiempo de retención: \sim25 minutos
7.4 Preparación de fragmento Ac-AA(1-16)-OH (Fragmento 3c) Estructura
Ac-Tyr(tBu)-Thr(tBu)-Ser(tBu)-Leu-Ile-His(trt)-Ser(tBu)-Leu-Ile-Glu(tBu)-Glu(tBu)-Ser(tBu)-Gln(trt)-Asn(trt)-Gln(trt)-Gln-OH (SEQ ID NO: 4)
C_{156}H_{237}N_{22}O_{31} P.M. 3274,76
\vskip1.000000\baselineskip
Materiales: P.M.. eq. mmoles gramos ml
Fmoc-Gln-resina de 2-clorotritilo - - 1,0 24,1 32,5 - -
Fmoc-aminoácido* - - 1,5 36,2 - - - -
1-Hidroxibenzotriazol (HOBT) hidrato* 153,15 1,5 36,2 5,5 - -
Hexafluorofosfato de O-benzotriazol-1-
il-N,N,N',N'-tetrametiluronio (HBTU)* 379,25 1,5 36,2 13,7 - -
Diisopropiletilamina (DIEA)* 129,25 1,5 36,2 4,7 6,3
N-metil-2-pirrolidinona (NMP)* - - - - - - - - 200
Cloruro de metileno (DCM)* - - - - - - - - 75
Piperidina al 20%/NMP* - - - - - - - - 2 x 250
NMP para enjuague* - - - - - - - - 250
(por lavado)
Ácido trifluoroacético al 1%/DCM - - - - - - - - 4 x 50
Piridina 79,10 - - - - 4 x 0,5
Heptano - - - - - - - - 150 + 50
Metanol - - - - - - - - 50
Agua - - - - - - - - 50 + 25
*por ciclo de acoplamiento
Rendimiento teórico: 48,9 g Rendimiento esperado: 85-90%
Procedimiento
Se repitió el procedimiento usado en el Ejemplo presentado en la Sección 7.1 anterior usando 32,5 g de Fmoc-Gln-resina de 2-clorotritilo y los aminoácidos requeridos protegidos con Fmoc y los volúmenes de disolventes indicados en la sección Materiales anterior.
Tras la reacción de acoplamiento final, se lavó la resina con 4 x 250 ml (8 vol.) de NMP y después con 4 x 250 ml (8 vol.) de DCM. Se secó la resina bajo una purga de nitrógeno para dar 97,4 g de péptido unido.
A escala de 10 g, se acetiló el péptido unido a resina con anhídrodo acético y piridina (5 eq. cada uno) en 100 ml de NMP:DCM 3:1 durante 30 minutos, y se lavó después con 2 x 25 ml de DCM. Se dividió el péptido de la resina usando 3 x 50 ml de TFA al 1% en DCM, seguido por 2 x 50 ml lavados de DCM. Las fracciones de división se recogieron en piridina (relación en volumen 1:1 a TFA). Las fracciones y el lavado se combinaron y concentraron bajo vacío hasta un volumen de aproximadamente 100 ml y se reconstituyeron después con 3 x 50 ml de heptano añadido por porciones mientras se continuó la concentración para separar DCM residual hasta un volumen final de \sim150 ml. Se precipitó el producto inicialmente con una consistencia algo pegajosa, pero se trituró con agitación durante \sim30 minutos en un baño de hielo a 0-5ºC hasta un sólido filtrable. Los sólidos se recogieron por filtración bajo vacío y se lavaron con \sim50 ml de heptano. El producto se reelaboró para separar sales de piridinio. Los sólidos filtrados se disolvieron en 50 ml de metanol a temperatura ambiente. Se enfrió la solución en un baño de hielo a 0-5ºC y se añadieron después 50 ml de agua con un régimen gota a gota rápido. Se precipitó el material inicialmente como un sólido pegajoso, que se trituró hasta una consistencia filtrable con agitación durante \sim1 hora en el baño de hielo. El producto se aisló por filtración bajo vacío y se lavó con \sim25 ml de agua. El producto se secó al aire para dar 7,0 g (90%) de AcAA(1-16)-OH. Se reelaboró el producto a continuación como se ha descrito antes para dar 6,2 g (recuperación del 89%) de material del 96% v de pureza por HPLC.
Columna: Zorbax LP C8, 100 \ring{A}, 20 \mu
Caudal: 1 ml/min
Detección: UV a 220 nm
Fase móvil: A: TFA acuoso al 0,1%
B: ACN:IPA 1:1 con gradiente de TFA al 0,05% del 80% de B al 99% de B en 20
\; \; minutos
Tiempo de retención: \sim15 minutos
7.5 Preparación de fragmento Fmoc-AA(17-26)-OH (Fragmento 10b) Estructura
Fmoc-Glu(tBu)-Lys(Boc)-Asn(trt)-Glu(tBu)-Gln(trt)-Glu(tBu)-Leu-Leu-Glu(tBu)-Leu-OH (SEQ ID NO: 11)
C_{127}N_{167}N_{13}O_{25} P.M. 2275,82
\vskip1.000000\baselineskip
Materiales: P.M.. eq. mmoles gramos ml
Fmoc-Gln-resina de 2-clorotritilo - - 1,0 19,5 25,0 - -
Fmoc-aminoácido* - - 1,5 30,0 - - - -
1-Hidroxibenzotriazol (HOBT) hidrato* 153,15 1,5 30,0 4,6 - -
Hexafluorofosfato de O-benzotriazol-1-
il-N,N,N',N'-tetrametiluronio (HBTU)* 379,25 1,5 30,0 11,4 - -
Diisopropiletilamina (DIEA)* 129,25 1,5 30,0 3,9 5,2
N-metil-2-pirrolidinona (NMP)* - - - - - - - - 200
Cloruro de metileno (DCM)* - - - - - - - - 75
Piperidina al 20%/NMP* - - - - - - - - 2 x 250
NMP para enjuague* - - - - - - - - 250
(por lavado)
Ácido trifluoroacético al 1%/DCM - - - - - - - - 3 x 400
Piridina 79,10 - - 150 - - 3 x 4
Etanol, desnaturalizado - - - - - - - - 300
Agua - - - - - - - - 300
*por ciclo de acoplamiento
Rendimiento teórico: 44,4 g Rendimiento esperado: 90-105%
Rendimiento real: 46,9 (105%)
Procedimiento
Se repitió el procedimiento usado en el Ejemplo presentado en la Sección 7.1 anterior usando 25,0 g de Fmoc-Leu-resina de 2-clorotritilo, los aminoácidos requeridos protegidos con Fmoc y los volúmenes de disolventes indicados en la sección Materiales anterior.
Tras la reacción de acoplamiento final, se lavó la resina con 4 x 250 ml (10 vol.) de NMP y después con 4 x 250 ml (10 vol.) de DCM.
El péptido se dividió de la resina usando 3 x 400 ml (\sim15 vol.) de TFA al 1% en DCM, seguido por 1 x 200 ml (7,5 vol.) de DCM. Las fracciones de división se recogieron en piridina (relación en volumen 1:1 a TFA) y después se analizó el contenido de producto de las fracciones y el lavado. Las fracciones que contenían producto se combinaron y concentraron bajo vacío hasta un volumen de \sim100 ml y se reconstituyeron después con 300 ml de etanol. Se continuó la concentración para separar DCM residual hasta un volumen final de \sim250 ml. Se añadieron a la solución agitada 300 ml de agua para precipitar el producto. Los sólidos se recogieron por filtración bajo vacío y se lavaron con \sim50 ml de agua. El producto se secó al aire para dar 46,4 g (105%) de Fmoc-AA(17-26)-OH del 97% de pureza por HPLC.
Columna: Phenomenox Jupiter C18
Caudal: 1 ml/min
Detección: UV a 260 nm
Fase móvil: A: TFA acuoso al 0,1%
B: TFA al 0,1% en gradiente de acetonitrilo de 75% de B a 99% de B en 20 minutos
Tiempo de retención: \sim25 minutos
7.6 Preparación de fragmento Fmoc-AA(27-35)-OH (Fragmento 16b) Estructura
Fmoc-Asp(tBu)-Lys(Boc)-Trp(Boc)-Ala-Ser(tBu)-Leu-Trp(Boc)-Asn(trt)-Trp(Boc)-OH (SEQ ID NO: 17)
C_{121}H_{148}N_{14}O_{24} P.M. 2182,61
\vskip1.000000\baselineskip
Materiales: P.M.. eq mmoles gramos ml
Fmoc-Trp(Boc)-resina de 2-clorotritilo - - 1,0 22,4 33,0 - -
Fmoc-aminoácido* - - 1,5 33,6 - - - -
1-Hidroxibenzotriazol (HOBT) hidrato* 153,15 1,5 33,6 5,1 - -
Hexafluorofosfato de O-benzotriazol-1-
il-N,N,N',N'-tetrametiluronio (HBTU)* 379,25 1,5 33,6 12,7 - -
Diisopropiletilamina (DIEA)* 129,25 1,5 33,6 4,3 5,8
N-metil-2-pirrolidinona (NMP)* - - - - - - - - 225
Cloruro de metileno (DCM)* - - - - - - - - 75
Piperidina al 20%/NMP* - - - - - - - - 2 x 250
NMP para enjuague* - - - - - - - - 250
(por lavado)
Trifluoroetanol - - - - - - - - 30
DCM para división - - - - - - - - 240
Etanol, desnaturalizado - - - - - - - - 300,100
Agua - - - - - - - - 300,150
Ácido trifluoroacético (TFA) al 1% en - - - - - - - - 2 x 250
DCM
Piridina 79,10 - - - - - - 2 x 2,5
*por ciclo de acoplamiento
Rendimiento teórico: 48,9 g Rendimiento esperado: 85-90%
Procedimiento
Se repitió el procedimiento usado en el Ejemplo presentado en la Sección 7.1 anterior usando 33,0 g de Fmoc-Trp(Boc)-resina de 2-clorotritilo, los aminoácidos requeridos protegidos con Fmoc y los materiales indicados en la sección Materiales anterior.
Tras la reacción de acoplamiento final, se lavó la resina con 4 x 250 ml (7,5 vol.) de NMP y después con 4 x 250 ml (7,5 vol.) de DCM.
El péptido se dividió de la resina por tratamiento con 300 ml (\sim10 vol.) de una solución de DCM:TFE:HOAc 8:1:1 durante 2 horas. La resina se drenó y lavó con 2 x 250 ml de DCM. La solución de división y los lavados se combinaron y concentraron hasta un volumen de \sim50 ml, y se reconstituyeron después con 250 ml de etanol. Se enfrió la solución con agitación en un baño de hielo a 0-5ºC. Se añadieron a la solución agitada 125 ml de agua para precipitar el producto. Los sólidos se recogieron por filtración bajo vacío y se lavaron con \sim50 ml de agua. El producto se secó al aire para dar 32,0 g (65,4%) de Fmoc-AA(27-35)-OH del 95% de pureza por HPLC.
La resina se trató con 2 x 250 ml de una solución al 1% de TFA en DCM seguido por un lavado con 100 ml de DCM. Las fracciones de división se recogieron en piridina en una relación en volumen 1:1 con TFA. Los eluyentes combinados y el lavado se concentraron hasta un volumen de \sim50 ml. Se añadieron a la solución 100 ml de etanol y después 150 ml de agua. La suspensión de producto se filtró bajo vacío produciendo una segunda cosecha de 10,7 g (21,9%) (pureza del 95% por HPLC) para dar un rendimiento combinado del 87,3%. Se prefiere la división de TFA al 1%/DCM debido a su mayor eficacia y menores volúmenes.
Columna: Phenomenox Jupiter C5, 300 \ring{A}, 5 \mu
Caudal: 0,75 ml/min
Detección: UV a 260 nm
Fase móvil: A: TFA acuoso al 0,05%
B: TFA al 0,1% en gradiente de IPA:MeOH 1:1 de 70% de
B a 97% de B en 10 minutos
Tiempo de retención: \sim25 minutos
8. Síntesis en fase solución de fragmentos de péptidos
Se presentan a continuación, en las Secciones 8.1-8.11 ejemplos de la síntesis en fase solución de intermedios de péptidos como se listan en las Tablas 1, 2 y/3.
8.1 Preparación de fragmento Fmoc-AA9-160PNB por acoplamiento de éster de para-nitrobencilo (OPNB) de glutamina a Fmoc-AA9-15OH Estructura
Fmoc-Ile-Glu(OtBu)-Glu(OtBu)-Ser(tBu)-Gln(trt)-Asn(trt)-Gln(trt)-Gln-OPNB (SEQ ID NO: 7)
C_{129}H_{142}N_{13}O_{22} P.M. 2227,65
\vskip1.000000\baselineskip
Materiales: P.M.. eq. mmoles gramos ml
FmocAA9-15OH 1963,39 1 9,7 19 - -
HBrGlnOPNB (BaChem, 50979) 362,19 1,1 10,6 3,85 - -
HOAT 136 1,1 10,6 1,45 - -
HBTU 379,25 1,1 10,6 4,04 - -
EtPr_{3}N (d = 0,755) 129,25 2,1 20,3 2,62 3,48
NMP - - - - - - - - 200
HCl 0,5 N - - - - - - - - 250
Acetato de etilo - - - - - - - - 250
Hexano - - - - - - - - 250
Rendimiento teórico: 21,5 g Rendimiento esperado: 90-105%
Procedimiento
Se combinaron en un matraz de fondo redondo de 1 l que contenía una barra de agitación magnética FmocAA9-15OH (como se sintetizó en la Sección 7.2 anterior), HBrGlnOPNB, HOAT y EtPr_{2}N y se añadió NMP (200 ml). La solución resultante se puso bajo atmósfera de nitrógeno y se enfrió a 0-5ºC con agitación. Se añadió a la solución fría HBTU. Se agitó la solución durante 15 minutos a 0-5ºC, se retiró el baño de hielo y se continuó la agitación durante 2,5 horas (nota 1).
La mezcla de reacción se enfrió a 0-5ºC y se añadió HCl acuoso 0,5 N (250 ml) para precipitar el péptido protegido. Los sólidos se recogieron por filtración bajo vacío y se secaron en el matraz de filtro para producir 24 g de FmocAAP-16OPNB crudo. El sólido se disolvió en acetato de etilo (250 ml), se secó sobre sulfato magnésico (10 g), se filtró y se concentró hasta un volumen de 100 ml. La solución se enfrió a 0-5ºC y se añadió hexano (250 ml) para precipitar el péptido. El sólido se recogió por filtración bajo vacío y se secó, proporcionando 21,5 g de FmocAA9-16OPNB con el 100% de rendimiento y una pureza del 91-94% por HPLC (nota 2).
Notas
1.
Control del procedimiento dentro (IPC) por cromatografía de capa fina (TLC).
cloroformo/etanol 90/10
UV, detección de yodo
Rt FmocAA)-15OH 0,46
Rt FmocAA)-16OPNB 0,57
\vskip1.000000\baselineskip
2.
Phenomenox Jupiter C5, 5 \mu, 300 \ring{A}
0,75 ml/min, 260 nm
A H_{2}O/TFA al 0,05%
B IPA al 50%/MeOH/TFA al 0,05%
70-97% de B durante 10 min, 97% de B durante 8 min
Tiempo de retención: 13,3 minutos
8.2 Preparación de fragmento HCl HAA9-16OPNB Estructura
HCl H-Ile-Glu(OtBu)-Glu(OtBu)-Ser(tBu)-Gln(trt)-Asn(trt)-Gln(trt)-Gln-OPNB (SEQ ID NO: 7)
C_{144}H_{131}ClN_{13}O_{20} P.M. 2041,02
\vskip1.000000\baselineskip
Materiales: P.M.. eq. mmoles gramos ml
FmocAA9-16OPNB 2227,65 1 9,43 21 - -
Piperidina - - - - - - - - 10
THF - - - - - - - - 190
Metilterbutiléter (MTBE) - - - - - - - - 250
Hexano - - - - - - - - 350
Metanol - - - - - - - - 150
HCl 0,5 N - - - - - - - - 100
2-Propanol - - - - - - - - 50
Rendimiento teórico: 19,2 g Rendimiento esperado: 85-105%
Procedimiento
Se cargó un matraz de fondo redondo de 1 l que contenía una barra de agitación magnética FmocAA9-16OPNB (como se sintetizó en la Sección 8.1 anterior) y tetrahidrofurano/piperidina 20:1. La solución resultante se agitó bajo atmósfera de nitrógeno a temperatura ambiente durante 60 minutos (nota 1). Se añadió hexano (350 ml) para precipitar el péptido. Se decantó el disolvente del sólido pegajoso. El sólido se trituró con MTBE (200 ml) a temperatura ambiente durante 18 horas. El sólido se recogió por filtración bajo vacío y se secó para dar 18,9 g de HAA9-16OPNB (nota 2).
El sólido se disolvió en metanol (150 ml) y se enfrió a 0-5ºC con agitación. Se añadió para precipitar el péptido ácido clorhídrico acuoso 0,5 N (100 ml). Los sólidos se recogieron por filtración bajo vacío, se lavaron con agua (50 ml) y después 2-propanol (50 ml), y se secaron para dar 17,7 g de HCl HAA9-16OPBN con el 92% de rendimiento y una pureza del 92% por HPLC (nota 3).
Notas
1.
Control del procedimiento dentro, HPLC
Phenomenox Jupiter C5, 5 \mu, 300 \ring{A}
0,75 ml/min, 260 nm
A H_{2}O/TFA al 0,05%
B IPA al 50%/MeOH/TFA al 0,05%
70-97% de B durante 10 min, 97% de B durante 8 min
Tiempo de retención: FmocAA9-16OPNB, 13,3 minutos; HAA9-16OPNB, 10,7 minutos
\vskip1.000000\baselineskip
2.
El HAA)-16OPNB aislado en este punto contiene cantidades de trazas de piperidina y el aducto de bencilfulveno piperidina. Ambos se separan antes de acoplar con RAA1-8OH
\vskip1.000000\baselineskip
3.
Phenomenox Jupiter C5, 5 \mu, 300 \ring{A}
0,75 ml/min, 260 nm
A H_{2}O/TFA al 0,05%
B IPA al 50%/MeOH/TFA al 0,05%
80-100% de B durante 10 min, 100% de B durante 5 min
Tiempo de retención: HAA9-16OPNB 7,2 minutos
\vskip1.000000\baselineskip
Condiciones de TLC:
Diclorometano/etanol 90/10
UV, detección de yodo
Rf: HAA9-16OPNB, 0,64
8.3 Preparación de fragmento AcAA1-16OPNB por acoplamiento en fase solución de fragmentos AcAA1-8OH y HAA9-16OPNB Estructura
Ac-Tyr(tBu)-Thr(tBu)-Ser(tBu)-Leu-Ile-His(trt)-Ser(tBu)-Leu-Ile-Glu(OtBu)-Glu(OtBu)-Ser(tBu)-Gln(trt)-Asn(trt)-Gln(trt)-Gln-OPNB (SEQ ID NO: 4)
C_{194}H_{246}N_{23}O_{34} P.M. 3427,43
Materiales: P.M.. eq. mmoles gramos ml
AcAA1-8OH 1440,86 1,3 0,13 0,186 - -
HCI HAA9-16OPNB 2041,02 1 0,10 0,204 - -
HBTU 379,25 1,1 0,11 0,042 - -
HOAT 136,1 1,1 0,11 0,015 - -
EtPr_{2}N 129,25 2,1 0,21 0,027 0,036
DMF - - - - - - - - 4,5
DMSO - - - - - - - - 0,5
Agua - - - - - - - - 7
MTBE - - - - - - - - 3,5
Rendimiento teórico: 0,38 \hskip1cm Rendimiento esperado: 85-105%
Procedimiento
Se cargó un matraz de fondo redondo de 25 ml que contenía una barra de agitación magnética con AA1-8OH (como se sintetizó en la Sección 7.1 anterior), HCl HAA9-16OPNB (como se sintetizó en la Sección 8.2 anterior) y HOAT. Los sólidos se disolvieron en DMF:DMSO 9:1 (5 ml) que contenía EtPr_{2}N y se enfriaron a 0-5ºC bajo atmósfera de nitrógeno (nota 1). Se añadió HTBU a la solución fría. La mezcla de reacción se agitó a 0-5ºC durante 15 minutos, y se calentó después a temperatura ambiente y se agitó 60 minutos más (nota 2). El péptido se precipitó de la solución por adición de agua (7 ml). Los sólidos se recogieron por filtración bajo vacío, se lavaron con agua (10 ml) y se secaron para dar 0,36 g de AcAA1-16OPNB crudo. El sólido se trituró con MTBE (3,5 ml) durante 1,5 horas a temperatura ambiente, se recogió por filtración bajo vacío y se secó para dar 0,335 g de AcAA-16OPNB con un rendimiento del 88% y una pureza del 82% por HPLC (nota 3).
Notas
1.
Es importante que todos los sólidos estén en solución antes de enfriar a 0-5ºC y añadir HBTU.
\vskip1.000000\baselineskip
2.
Control del procedimiento dentro, TLC, HPLC
Phenomenox Jupiter C5, 5 \mu, 300 \ring{A}
0,75 ml/min, 260 nm
A H_{2}O/TFA al 0,05%
B IPA al 50%/MeOH/TFA al 0,05%
80-100% de B durante 10 min, 100% de B durante 5 min
Tiempo de retención: HAA9-16OPNB, 7,2 minutos (Ac1-8OH no tiene absorbancia a 260 nm)
Tiempo de retención: AcAA1-16OPNB, 12,45
\vskip1.000000\baselineskip
Condiciones de TLC
cloroformo/metanol 90/10
UV, detección de yodo
Rf: HAA9-16OPNB, 0,64
Rf: Ac1-8OH, 0,35
Rf: Ac1-16OH, 0,48
\vskip1.000000\baselineskip
3.
Phenomenox Jupiter C5, 5 \mu, 300 \ring{A}
0,75 ml/min, 260 nm
A H_{2}O/TFA al 0,05%
B IPA al 50%/MeOH/TFA al 0,05%
70-97% de B durante 10 min, 97% de B durante 8 min
Tiempo de retención: Ac1-16OPNB, 16,4
\newpage
8.4 Preparación de fragmento FmocAA1-16OPNB por acoplamiento en fase solución de fragmentos FmocAA1-8OH y HCl HAA9-16OPNB Estructura
Fmoc-Tyr(tBu)-Thr(tBu)-Ser(tBu)-Leu-Ile-His(trt)-Ser(tBu)-Leu-Ile-Glu(OtBu)-Glu(OtBu)-Ser(tBu)-Gln(trt)-Asn(trt)-Gln(trt)-Gln-OPNB (SEQ ID NO: 4)
C_{207}H_{253}N_{23}O_{34} P.M. 3607,49
\vskip1.000000\baselineskip
Materiales: P.M.. eq. mmoles gramos ml
FmocAA1-8OH 1620,92 1 7,84 12,7 - -
HCI HAA9-16OPNB 2041,02 1 7,84 16,0 - -
HBTU 379,25 1,2 9,42 3,57 - -
HOAT 136,1 1,2 9,42 1,28 - -
EtPr_{2}N (d = 0,755) 129,25 2,5 19,6 2,55 3,36
DMF - - - - - - - - 250
Cloruro sódico al 10%/agua (p/v) - - - - - - - - 450
Metanol - - - - - - - - 200
Agua - - - - - - - - 100
Rendimiento teórico: 28,3 g Rendimiento esperado: 85-100%
Procedimiento
Se cargó un matraz de fondo redondo de 1 l que contenía una barra de agitación magnética con FmocAA1-8OH (como se sintetizó en la Sección 7.1 anterior), HCl HAA9-16OPNB (como se sintetizó en la Sección 8.2 anterior), HOAT y DMF (250 ml). Se añadió a la solución EtPr_{2}N. Se enfrió la solución a 0-5ºC y se añadió HBTU. La mezcla de reacción se agitó a 0-5ºC durante 15 minutos, se calentó después a temperatura ambiente y se agitó 70 minutos más (nota 1). Se enfrió la mezcla de reacción a 0-5ºC y se añadió cloruro sódico al 10%/agua (200 ml) para precipitar el péptido. Los sólidos se recogieron por filtración bajo vacío, se lavaron con agua (50 ml) y se secaron para dar 27 g de FomcAA1-16OPNB crudo. El sólido se disolvió en metanol (200 ml) y se añadió a una solución agitada de cloruro sódico en agua (10% p/v, 300 ml). Los sólidos se recogieron por filtración bajo vacío, se lavaron con agua (50 ml) y se secaron para dar 26 g de FmocAA1-16OPNB con un rendimiento del 92% y una pureza del 90% por HPLC
(nota 1).
Notas
1.
Control del procedimiento dentro, HPLC
Phenomenox Jupiter C5, 5 \mu, 300 \ring{A}
0,75 ml/min, 260 nm
A H_{2}O/TFA al 0,05%
B IPA al 50%/MeOH/TFA al 0,05%
80-100% de B durante 10 min, 100% de B durante 5 min
Tiempo de retención: HAA9-16OPNB, 7,2 minutos, FmocAA1-8OH, 7,9 minutos
Tiempo de retención: FmocAA1-16OPNB, 14,5 minutos
\newpage
8.5 Preparación de fragmento H-AA1-16OPNB Estructura
H-Tyr(tBu)-Thr(tBu)-Ser(tBu)-Leu-Ile-His(trt)-Ser(tBu)-Leu-Ile-Glu(tBu)-Glu(tBu)-Ser(tBu)-Gln(trt)-Asn(trt)-Gln(trt)-Gln-OPNB (SEQ ID NO: 4)
C_{192}H_{243}N_{23}O_{32} P.M. 3384,41
\vskip1.000000\baselineskip
Materiales: P.M.. eq. mmoles gramos ml
FmocAA1-16OPNB 3607,49 1 0,28 1,0 - -
Piperidina - - - - - - - - 0,6
Diclorometano - - - - - - - - 11,4
Hexano - - - - - - - - 45
Rendimiento teórico: 0,94 g Rendimiento esperado: 90-105%
Procedimiento
Se cargó un matraz de fondo redondo de 50 ml que contenía una barra de agitación magnética con FmocAA1-16OPNB (como se sintetizó en la Sección 8.4 anterior), diclorometano (11,4 ml) y piperidina (0,6 ml). La solución se agitó a temperatura ambiente bajo atmósfera de nitrógeno durante 90 minutos (nota 1). Se añadió hexano (45 ml) a la mezcla de reacción y el volumen de disolvente se redujo a 25 ml por destilación bajo vacío. Los sólidos resultantes se recogieron por filtración bajo vacío y se secaron para dar 0,96 g de HAA1-16OPNB con el 102% de rendimiento. El análisis de HPLC del sólido indicó 72% de HAA1-16OPNB y 18% de fulveno y aducto de piperidina-
fulveno.
Notas
1.
Phenomenox Jupiter C5, 5 \mu, 300 \ring{A}
0,8 ml/min, 260 nm
A H_{2}O/TFA al 0,05%
B IPA al 50%/MeOH/TFA al 0,05%
80-100% de B durante 10 min, 100% de B durante 5 min
Tiempo de retención: FmocAA1-16OPNB, 14,1 min
Tiempo de retención HAA1-16OPNB, 11,6 minutos
Tiempo de retención: fulveno y aducto de piperidina-fulveno, 5,5 y 4,8 min
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
(Tabla pasa a página siguiente)
\newpage
8.6 Preparación de fragmento Ac-AA1-16OPNB por acetilación del término N de HAA1-16OPNB Estructura
Ac-Tyr(tBu)-Thr(tBu)-Ser(tBu)-Leu-Ile-His(trt)-Ser(tBu)-Leu-Ile-Glu(tBu)-Glu(tBu)-Ser(tBu)-Gln(trt)-Asn(trt)-Gln(trt)-Gln-OPNB (SEQ ID NO: 4)
C_{194}H_{246}N_{23}O_{34} P.M. 3427,43
\vskip1.000000\baselineskip
Materiales: P.M.. eq. mmoles gramos ml
HAA1-16OPNB 3384,41 1 0,28 0,95 - -
Anhídrido acético (d = 1,08) 102,09 3 0,84 0,086 0,080
Piridina (d = 0,978) 79,1 3 0,84 0,67 0,068
DMF - - - - - - - - 10
Agua - - - - - - - - 30
MTBE - - - - - - - - 10
Hexano - - - - - - - - 10
Rendimiento teórico: 0,96 g Rendimiento esperado: 80-100%
Procedimiento
Se cargó un matraz de fondo redondo de 50 ml que contenía una barra de agitación magnética con HAA1-16OPNB (como se sintetizó en la Sección 8.5 anterior), DMF (10 ml), anhídrido acético y piridina. La mezcla de reacción se calentó a temperatura ambiente bajo atmósfera de nitrógeno durante 60 min (nota 1). Se añadió agua (20 ml) para precipitar el péptido. Los sólidos se recogieron por filtración bajo vacío, se lavaron con agua (10 ml) y se secaron para dar 0,87 g de AcAA1-16OPNB. Para separar fulveno y aducto de piperidina-fulveno residuales, se trituró el sólido con MTBE/hexano 1:1 (20 ml) durante 4,5 horas a temperatura ambiente. Los sólidos se recogieron por filtración bajo vacío y secaron para dar 0,82 g de AcAA1-16OPNB con un rendimiento del 85% y una pureza por encima del 90% por HPLC (nota 1).
Notas
1.
Control del procedimiento dentro, HPLC
Phenomenox Jupiter C5, 5 \mu, 300 \ring{A}
0,8 ml/min, 260 nm
A H_{2}O/TFA al 0,05%
B IPA al 50%/MeOH/TFA al 0,05%
80-100% de B durante 10 min, 100% de B durante 15 min
Tiempo de retención: HAA1-16OPNB, 11,6 minutos
Tiempo de retención: AcAA1-16OPNB, 12,1 minutos
\vskip1.000000\baselineskip
TLC, etanol al 10% en diclorometano
UV, detección de yodo
Rf AcAA1-16OPNB, 0,69
8.7 Preparación de fragmento AcAA1-16OH por separación selectiva de un grupo protector paranitrobencilo de AcAA1-16OPNB en presencia de His(trt) Estructura
Ac-Tyr(tBu)-Thr(tBu)-Ser(tBu)-Leu-Ile-His(trt)-Ser(tBu)-Leu-Ile-Glu(OtBu)-Glu(OtBu)-Ser(tBu)-Gln(trt)-Asn(trt)-Gln(trt)-Gln-OH (SEQ ID NO: 4)
C_{187}H_{241}N_{22}O_{32} P.M. 3276,4
\vskip1.000000\baselineskip
Materiales: P.M.. eq. mmoles gramos ml
AcAA1-16OPNB 3424,86 1 0,23 0,80 - -
Pd al 10%/C, Degussa, 50% de agua - - - - - - 0,30 - -
Formiato amónico 63,06 15 3,5 0,22 - -
DMF - - - - - - - - 15
Agua - - - - - - - - 120
Acetato de etilo - - - - - - - - 100
Hexano - - - - - - - - 44
Metanol - - - - - - - - 10
NaCl ac. saturado - - - - - - - - 5
MTBE - - - - - - - - 4
Rendimiento teórico: 0,76 g Rendimiento esperado: 70-85%
Procedimiento
Se cargó un matraz de fondo redondo de 25 ml que contenía una barra de agitación magnética con AcAA1-16OPNB (como se sintetizó en la Sección 8.6 anterior) y DMF (10 ml). Se añadió a esta solución una solución de formiato amónico en agua (0,5 ml) y después paladio sobre carbono húmedo (Degussa, 10%, 50% de agua). La suspensión se agitó bajo atmósfera de nitrógeno a temperatura ambiente durante 120 minutos (nota 1). Se filtró la suspensión a través de un lecho relleno estrechamente de celite en 90 ml de agua. La torta del filtro se lavó con DMF (5 ml). La suspensión acuosa se lavó con acetato de etilo (100 ml). El acetato de etilo se concentró después hasta un volumen de 20 ml (nota 2). Se añadió hexano (40 ml) para completar la precipitación y el disolvente se decantó de los sólidos. Los sólidos se disolvieron en metanol (10 ml) y se añadió agua/cloruro sódico acuoso saturado (25 ml) para precipitar el péptido. Los sólidos se recogieron por filtración bajo vacío, se lavaron con agua (10 ml) y se secaron para dar 0,62 g de AcAA1-16OK. Los sólidos se trituraron con MTBE al 50%/hexano (8 ml) a temperatura ambiente durante 15 horas, se recogieron y se secaron para dar 0,59 g de AcAA1-16OH con un rendimiento del 77% y una pureza del 90% por HPLC (nota 3).
Notas
1.
Control del procedimiento dentro, TLC
diclorometano/etanol 80/20
UV, detección de yodo
Rf: AcAA1-16OPNB, 0,90
Rf: Ac1-16OH, 69
\vskip1.000000\baselineskip
2.
El AcAA1-16OH puede comenzar a precipitar a medida que se reduce el volumen de disolvente
\vskip1.000000\baselineskip
3.
Phenomenox Jupiter C5, 5 \mu, 300 \ring{A}
0,8 ml/min, 260 nm
A H_{2}O/TFA al 0,05%
B IPA al 50%/MeOH/TFA al 0,05%
80-100% de B durante 10 min, 100% de B durante 5 min
Tiempo de retención: AcAA1-16OH, 10,73 minutos
8.8 Preparación de fragmento FmocAA27-36NH_{2} por acoplamiento en fase solución de FmocAA27-35OH con HPheNH_{2} Estructura
Fmoc-Asp(tBu)-Lys(Boc)-Trp(Boc)-Ala-Ser(tBu)-Leu-Trp(Boc)-Asn(trt)-Trp(Boc)-Phe-NH_{2} (SEQ ID NO: 18)
C_{130}H_{159}N_{16}O_{24} P.M. 2329,64
\vskip1.000000\baselineskip
Materiales: P.M.. eq mmoles gramos ml
FmocAA27-35OH 2182,61 1 18,4 40,2 - -
HPheNH_{2} 162,21 1,2 22,1 3,6
HBTU 379,25 1,2 22,1 8,4
HOAT 136,1 1,2 22,1 3,0
EtPr_{2}N (d = 0,755) 129,25 2,1 38,7 5,0 6,6
DMF 500
Rendimiento teórico: 42,8 g Rendimiento esperado: 90-105%
Procedimiento
Se cargó un matraz de fondo redondo de 2 l que contenía una barra de agitación magnética con FmocAA27-35OH (como se sintetizó en la Sección 7.6 anterior), HOAT, HPheNH_{2} y DMF (500 ml). Se añadió EtPr_{2}N y la solución se enfrió a 0-5ºC y se añadió después HBTU.. La mezcla de reacción se agitó durante 15 minutos a 0-5ºC y se calentó después a temperatura ambiente y agitó durante 70 minutos más (nota 1). Se enfrió la solución a 0-5ºC y se añadió agua (500 ml) para precipitar el péptido.. Los sólidos se recogieron por filtración bajo vacío, se lavaron con agua (100 ml) y se secaron para dar 43 g de FmocAA27-36NH_{2} con un rendimiento del 100% y una pureza del 93% por HPLC (nota 2).
Notas
1.
Control del procedimiento dentro, TLC
diclorometano/etanol 88/12
UV, detección de yodo
Rf: FmocAA27-35OH, 0,49
Rf: FmocAA27-36NH_{2}, 0,63
\vskip1.000000\baselineskip
2.
Phenomenox Jupiter, C18, 5 \mu, 300 \ring{A}
1,0 ml/min, 260 nm
A H_{2}O/TFA al 0,1%
B ACN
75-99% de B durante 20 min, 99% de B durante 5 min
Tiempo de retención: 29,4 minutos
8.9 Preparación de fragmento H-AA(27-36)-NH_{2} Estructura
H-Asq(tBu)-Lys(Boc)-Trp(Boc)-Ala-Ser(tBu)-Leu-Trp(Boc)-Asn(trt)-Trp(Boc)-NH_{2} (SEQ IF NO: 17)
C_{115}H_{148}N_{16}O_{22} P.M. 2106,56
\vskip1.000000\baselineskip
Materiales: P.M.. eq. mmoles gramos ml
FmocAA(27-36)-NH_{2} 2328,8 1,0 9,3 21,7 - -
Piperidina 85,15 5,0 46,6 4,0 4,6
Cloruro de metileno (DCM) - - - - - - - - 100
Agua - - - - - - - - 2 x 100
Metil t-butil éter (MTBE) - - - - - - - - 100 + 30
Rendimiento teórico: 19,6 g Rendimiento esperado: 85-95%
Procedimiento
Se cargó a un matraz de fondo redondo de 250 ml equipado con un agitador magnético y atmósfera de nitrógeno el Fmoc-fragmento sintetizado en la Sección 8.8 anterior, el cloruro de metileno (\sim5 vol.) y la piperidina. Se obtuvo una solución y se agitó a temperatura ambiente durante 1,5 horas (nota 1).
Se lavó la solución con 2 x 100 ml de agua. Se separaron las capas y la capa orgánica se concentró bajo vacío hasta aproximadamente la mitad del volumen original. Se añadió por porciones MTBE, 2 x 50 ml, mientras se continuó la concentración para separar DCM hasta un punto de precipitación considerable y un volumen contenido final de aproximadamente 150 ml.
La suspensión de producto se agitó y enfrió en un baño de hielo a 0-5ºC durante aproximadamente una hora. Los sólidos se aislaron por filtración bajo vacío y se lavaron con 2 x 15 ml de MTBE. El producto se secó al aire para dar 17,6 g (89,6%) de H-AA(27-36)NH_{2} del 95% de pureza por HPLC (nota 2).
Notas
1)
Se controla por HPLC que se ha completado la reacción:
Columna: Phenomenox Jupiter C18; 300 \ring{A}; 5 \mu
Caudal: 1 ml/min
Detección: UV a 260 nm
Fase móvil: A: TFA acuoso al 0,1%
B: TFA al 0,1% en acetonitrilo
gradiente del 75% de B al 99% de B en 20 minutos
Tiempo de retención: aproximadamente 18 minutos
2)
Se separan eficazmente en la elaboración ambos subproductos de Fmoc, el dibenzofulveno y su aducto de piperidina; sin embargo, debe realizarse un ensayo de uso antes de continuar con el material. Si el material falla el ensayo de uso, se repite el procedimiento de elaboración disolviendo el sólido en DCM (5 vol.) y continuando después con el procedimiento descrito antes.
\newpage
8.10 Preparación de fragmento FmocAA17-36NH_{2} por acoplamiento en fase solución de FmocAA17-26OH con HAA27-36NH_{2} Estructura
Fmoc-Glu(OtBu)-Lys(Boc)-Asn(trt)-Glu(OtBu)-Gln(trt)-Glu(OtBu)-Leu-Leu-Glu(OtBu)-Leu-Asp(tBu)-Lys(Boc)-Trp(Boc)-Ala-Ser(tBu)-Leu-Trp(Boc)-Asn(trt)-Trp(Boc)-Phe-NH_{2} (SEQ ID NO: 12)
C_{242}H_{311}N_{29}O_{46} P.M. 4364,38
\vskip1.000000\baselineskip
Materiales: P.M.. eq. mmoles gramos ml
FmocAA17-26OH 2275,82 1 9,5 21,6
HAA27-36NH_{2} 2106,56 1 9,5 20
HOAT 136,1 1,2 11,4 1,55
HBTU 379,25 1,2 11,4 4,33
EtPr_{2}N (d = 0,755) 129,25 2 19,0 2,46 3,25
DMF 400
Agua 600
2-Propanol 1100
Rendimiento teórico: 41,5 g Rendimiento esperado: 80-85%
Procedimiento
Se cargó un matraz de fondo redondo de 2 l que contenía una barra de agitación magnética con FmocAA17-26OH (como se sintetizó en la Sección 7.5 anterior), HAA27-36NH_{2} (como se sintetizó en la Sección 8.9 anterior), HOAT y DMF (400 ml). Se añadió EtPr_{2}N, la solución agitada se enfrió a 0-5ºC bajo atmósfera de nitrógeno y se añadió HBTU. La mezcla de reacción se agitó a 0-5ºC durante 15 minutos, se calentó después a temperatura ambiente y se agitó 2,5 horas más (nota 1). Se añadió agua (500 ml) a la mezcla de reacción para precipitar el péptido (nota 2). La suspensión resultante se agitó durante 45 minutos, los sólidos se recogieron por filtración bajo vacío, se lavaron con agua (100 ml) y se secaron. Se devolvieron los sólidos al matraz de fondo redondo de 2 l que contenía una barra de agitación magnética y se añadió 2-propanol (1,1 l) a 60ºC. La suspensión se agitó bajo atmósfera de nitrógeno a medida que se enfriaba a temperatura ambiente (durante la noche). Los sólidos se recogieron por filtración bajo vacío y se secaron para dar 37,5 g de FmocAA17-36NH_{2} con un rendimiento del 90% y una pureza del 95,5% por HPLC (nota 1).
Notas
1
Control del procedimiento dentro, HPLC
Phenomenox Jupiter C5, 5 \mu, 300 \ring{A}
0,75 ml/min, 260 nm
A H_{2}O/TFA al 0,05%
B IPA al 50%/MeOH/TFA al 0,05%
80-100% de B durante 10 min, 100% de B durante 25 min
Tiempo de retención: FmocAA17-26OH, 8,2 minutos, HAA26-36NH_{2}, 8,4 minutos
Tiempo de retención: FmocAA17-36NH_{2}, 13,3 minutos
\vskip1.000000\baselineskip
2
La mezcla de reacción calentada a 38ºC en la adición del agua
\newpage
8.11 Preparación de fragmento H-AA(17-36)-NH_{2} Estructura
H-Glu(OtBu)-Lys(Boc)-Asn(trt)-Glu(OtBu)-Gln(trt)-Glu(OtBu)-Leu-Leu-Glu(OtBu)-Leu-Asp(tBu)-Lys(Boc)-Trp(Boc)-Ala-Ser(tBu)-Leu-Trp(Boc)-Asn(trt)-Trp(Boc)-NH_{2} (SEQ ID NO: 19)
C_{227}H_{303}N_{29}O_{44} HCl
Materiales: P.M.. eq. mmoles gramos ml
FmocAA17-(17-36)-NH_{2} 4364,36 1,0 5,2 22,5 - -
NaOH (ac.) 5 N - - - - - - - - 55
Tetrahidrofurano (THF) - - - - - - - - 170
HCl 1 N - - - - - - - - 13
NaCl (ac.) saturado - - - - - - - - 2 x 55
Heptano - - - - - - - - 3 x 25 + 50
200 + 50
Rendimiento teórico: 21,6 g Rendimiento esperado: 95-100%
Procedimiento
Se cargó a un matraz de fondo redondo de 250 ml equipado con un agitador de aire y atmósfera de nitrógeno el Fmoc-fragmento sintetizado en la Sección 8.10 anterior, el THF(aproximadamente 7,5 vol.) y el NaOH 5 N (\sim2,5 vol.). Se obtuvo una solución de dos fases y se agitó a temperatura ambiente durante 10-15 minutos (nota 1).
Se separaron las capas y la se ajustó la fase orgánica en pH 2-3 con HCl 1 N. Se lavó después la solución con una solución de salmuera saturada, 2 x 55 ml (2,5 vol.) (nota 2). Se separaron las capas y la capa orgánica se concentró bajo vacío a 15-20ºC hasta aproximadamente ½ del volumen original. Se añadió por porciones heptano, 3 x 25 ml, mientras se continuó la concentración para separar THF hasta un punto de precipitación considerable y un volumen contenido final de aproximadamente 100 ml (nota 2).
La suspensión de producto se agitó a temperatura ambiente durante aproximadamente 2 horas. Los sólidos se aislaron por filtración bajo vacío y se lavaron con aproximadamente 50 ml de heptano. El producto se secó al aire para dar 21,0 g (97,5%) de H-AA(17-36)NH_{2}.
Puede realizarse una reelaboración para separar subproducto dibenzofulveno residual. El producto se suspendió a temperatura ambiente en 200 ml de heptano durante 3 horas. El material se filtró, se lavó con aproximadamente 50 ml de heptano y se secó al aire produciendo 20,8 g (96,6%) de producto de más del 95% de pureza por HPLC.
Notas
1)
Se controla por HPLC que se ha completado la reacción:
Columna: Zorbax LP C8; 1 OOA; 2011 Caudal: 1 ml/min
Detección: UV a 260 nm
Fase móvil: A: TFA acuoso al 0,1%
B: TFA al 0,05% en ACN:IPA 1:1
gradiente del 80% de B al 99% de B en 20 minutos
Tiempo de retención: aproximadamente 18 minutos
\vskip1.000000\baselineskip
2)
Los sólidos precipitan inicialmente como una goma cerosa que permanece agitable y se tritura con concentración adicional hasta un sólido filtrable.
9. Ejemplo: Síntesis de péptidos T-20 de longitud completa
Se presentan aquí, en las siguientes Secciones 9.1-9.5, ejemplos de la utilización de los fragmentos intermedios de péptidos para producir péptidos T-20 de longitud completa.
\newpage
El Ejemplo presentado en esta Sección demuestra el acoplamiento con éxito de técnicas de síntesis en fase sólida y fase solución para producir un péptido T-20 de longitud completa a partir de fragmentos intermedios de péptidos.
9.1 Preparación de fragmento AcAA1-36NH_{2} por acoplamiento en fase solución de AcAA1-16OH con HAA17-36NH_{2}
La vía de síntesis descrita aquí representa la culminación de los métodos de cuatro fragmentos de T-20 representados esquemáticamente en las Figs. 1 y 3. En los casos en que se sintetiza AcAA1-16OH mediante técnicas en fase sólida, se sigue el método de la Fig. 1, y en los casos en que se sintetiza AcAA1-16OH mediante técnicas en fase solución, se sigue el método de la Fig. 3. Se ha de señalar que el péptido de longitud completa T-20 sintetizado aquí tiene la secuencia de aminoácidos de SEQ ID NO: 1, con una modificación de acetilo en su término amino (es decir, "X") y una modificación de amido en su término carboxilo (es decir, "Z").
Estructura
Ac-Tyr(tBu)-Thr(tBu)-Ser(tBu)-Leu-Ile-His(trt)-Ser(tBu)-Leu-Ile-Glu(OtBu)-Glu(OtBu)-Ser(tBu)-Gln(trt)-Asn(trt)-Gln(trt)-Gln-Glu(OtBu)-Lys(Boc)-Asn(trt)-Glu(OtBu)-Gln(trt)-Glu(OtBu)-Leu-Leu-Glu(OtBu)-Leu-Asp(tBu)-Lys(Boc)-Trp(Boc)-Ala-Ser(tBu)-Leu-Trp(Boc)-Asn(trt)-Trp(Boc)-Phe-NH_{2} (SEQ ID NO: 1)
C_{414}H_{543}N_{51}O_{74} P.M. 7411,95
\vskip1.000000\baselineskip
Materiales: P.M.. eq. mmoles gramos ml
AcAA1-1OH 3276,4 1 0,24 0,79
HClHAA17-36NH_{2} 4178,56 1 0,24 1,0
HOAT 136,1 1,1 0,26 0,036
HBTU 379,25 1,0 0,95 0,25
EtPr_{2}N (d = 0,755) 129,25 2,8 0,67 0,087 0,115
DMF 20
Agua 25
NaCl saturado 5
MTBE 10
Hexano 10
Rendimiento teórico: 1,77 g Rendimiento esperado: 85-100%
Procedimiento
Se cargó un matraz de fondo redondo de 100 ml que contenía una barra de agitación magnética con AcAA1-16OH (como se sintetizó en la Sección 7.4 anterior, mediante técnicas en fase sólida o en la Sección 8.7 anterior mediante técnicas en fase solución), HOAT, DMF (20 ml) y después EtPr_{2}N (0,074 ml). La solución se enfrió a 0-5ºC bajo atmósfera de nitrógeno y se añadió HBTU. La solución se agitó durante 15 minutos a 0-5ºC y se añadió HClHAA17-36NH_{2} (como se sintetizó en la Sección 8.11 anterior), seguido por 0,041 ml adicionales de EtPr_{2}N. Se retiró el baño de enfriamiento y se agitó la mezcla de reacción durante 2 horas (nota 1). Para precipitar el péptido, se añadieron agua (25 ml) y cloruro sódico acuoso saturado (5 ml). Los sólidos se recogieron por filtración bajo vacío, se lavaron con agua (10 ml) y se secaron para dar 1,74 g de AcAA1-36NH_{2} crudo (nota 2). Los sólidos se trituraron con MTBE al 50%/hexano a temperatura ambiente durante 2,5 horas, se recogieron por filtración bajo vacío y se secaron para dar 1,70 g con 96% de rendimiento y una pureza del 92% por HPLC.
Notas
1)
Control del procedimiento dentro, HPLC
Phenomenox Jupiter C5, 5 \mu, 300 \ring{A}
0,8 ml/min, 260 nm
A H_{2}O/TFA al 0,05%
B IPA al 50%/MeOH/TFA al 0,05%
80-100% de B durante 10 min, 100% de B durante 15 min
Tiempo de retención: AcAA1-16OH, 11,8 minutos,
Tiempo de retención: HCl HAA17-36NH_{2}, 12,7 minutos
Tiempo de retención: AcAA1-36NH_{2}, 22,9 minutos
\vskip1.000000\baselineskip
2)
El goteo de agua produce un precipitado muy fino. Puede requerirse una doble filtración.
9.2 Preparación de fragmento FmocAA1-36NH_{2} (T-20) por acoplamiento en fase solución de FmocAA1-16=H con HAA17-36NH_{2}
El Ejemplo presentado en esta Sección demuestra el acoplamiento con éxito de técnicas de síntesis en fase sólida y líquida para producir un péptido T-20 a partir de fragmentos intermedios de péptido. En particular, la vía de síntesis descrita aquí representa el método de tres fragmentos de T-20 representado esquemáticamente en la Fig. 4 hasta el punto de la figura en el que se sintetiza FmocAA1-36NH_{2}.
Estructura
Fmoc-Tyr(tBu)-Thr(tBu)-Ser(tBu)-Leu-Ile-His(trt)-Ser(tBu)-Leu-Ile-Glu(OtBu)-Glu(OtBu)-Ser(tBu)-Gln(trt)-Asn(trt)-Gln(trt)-Gln-Glu(OtBu)-Lys(Boc)-Asn(trt)-Glu(OtBu)-Gln(trt)-Glu(OtBu)-Leu-Leu-Glu(OtBu)-Leu-Asp(tBu)-Lys(Boc)-Trp(Boc)-Ala-Ser(tBu)-Leu-Trp(Boc)-Asn(trt)-Trp(Boc)-Phe-NH_{2} (SEQ ID NO: 1)
C_{127}H_{551}N_{51}O_{75} P.M. 7593,01
\vskip1.000000\baselineskip
Materiales: P.M.. eq. mmoles gramos ml
FmocAA1-16OH 3453,89 1 0,12 0,41 - -
HClHAA17-36NH_{2} 4174,88 1 0,12 0,50
HOAT 136,1 1,25 0,15 0,020
HBTU 379,25 1,25 0,15 0,057
EtPr_{2}N (d = 0,755) 129,25 2,5 0,30 0,039 0,051
DMF 10
Agua 18
2-Propanol 14
Rendimiento teórico: 0,91 g Rendimiento esperado: 85-100%
Procedimiento
Se cargó un matraz de fondo redondo de 25 ml que contenía una barra de agitación magnética con FomcAA1-16OH (como se sintetizó en la Sección 7.3 anterior), HCl HAA17-36NH_{2} (como se sintetizó en la Sección 8.11 anterior), HOAT, DMF (10 ml) y se añadió después EtPr_{2}N. La solución se enfrió a 0-5ºC bajo atmósfera de nitrógeno y se añadió HBTU. La mezcla de reacción se agitó a 0-5ºC durante 15 minutos, se calentó después a temperatura ambiente y se agitó durante 1,5 horas (nota 1). Se añadió agua para precipitar el péptido y los sólidos se recogieron por filtración bajo vacío y se secaron. Los sólidos se trituraron con 2-propanol (14 ml) durante 15 horas a temperatura ambiente y se añadió después agua (3 ml) para sacar de solución el producto deseado. Los sólidos se recogieron por filtración bajo vacío y se secaron para dar 0,80 g de FmocAA1-36NH_{2} con 88% de rendimiento y una pureza del 85% por HPLC.
Notas
1)
Control del procedimiento dentro, HPLC
Phenomenox Jupiter, C5, 5 \mu, 300 \ring{A}
0,8 ml/min, 260 nm
A H_{2}O/TFA al 0,05%
B IPA al 50%/MeOH/TFA al 0,05%
80-100% de B durante 10 min, 100% de B durante 15 min
Tiempo de retención: FmocAA1-16OH, 11,4 minutos,
Tiempo de retención: HCl HAA17-36NH_{2}, 12 minutos
Tiempo de retención: FmocAA1-36NH_{2}, 20,4 minutos
\vskip1.000000\baselineskip
TLC, diclorometano/etanol 9/1
UV, detección de yodo
Rft, FmocAA1-36NH_{2}, 0,71.
9.3 Preparación de fragmento HAA1-36NH_{2} (T-20)
El Ejemplo presentado en esta Sección demuestra el acoplamiento con éxito de técnicas de síntesis en fase sólida y líquida para producir un péptido T-20 a partir de fragmentos intermedios de péptido. En particular, la vía de síntesis descrita aquí representa el método de tres fragmentos de T-20 representado esquemáticamente en la Fig. 4 hasta el punto de la figura en el que se sintetiza H-AA1-36-NH_{2}.
Estructura
H-Tyr(tBu)-Thr(tBu)-Ser(tBu)-Leu-Ile-His(trt)-Ser(tBu)-Leu-Ile-Glu(OtBu)-Glu(OtBu)-Ser(tBu)-Gln(trt)-Asn(trt)-Gln(trt)-Gln-Glu(OtBu)-Lys(Boc)-Asn(trt)-Glu(OtBu)-Gln(trt)-Glu(OtBu)-Leu-Leu-Glu(OtBu)-Leu-Asp(tBu)-Lys(Boc)-Trp(Boc)-Ala-Ser(tBu)-Leu-Trp(Boc)-Asn(trt)-Trp(Boc)-Phe-NH_{2} (SEQ ID NO: 1)
C_{412}H_{541}N_{51}O_{73} P.M. 7370,94
\vskip1.000000\baselineskip
Materiales: P.M.. eq. mmoles gramos ml
FmocAA1-36NH_{2} 7593,01 1 0,105 0,80
Piperidina 0,5
DMF 9,5
Agua 20
NaCl acuoso saturado 5
MTBE 5
Hexano 5
Rendimiento teórico: 0,77 g Rendimiento esperado: 85-95%
Procedimiento
Se cargó un matraz de fondo redondo de 25 ml que contenía una barra de agitación magnética con FomcAA1-36NH_{2} (como se sintetizó en la Sección 9.2 anterior), DMF (9,5 ml) y piperidina (0,5 ml). La solución se agitó a temperatura ambiente bajo atmósfera de nitrógeno durante 2 horas (notas 1,2). Se añadieron agua (20 ml) y cloruro sódico acuoso saturado (5 ml) para precipitar el péptido protegido. Los sólidos se recogieron por filtración bajo vacío y se secaron para dar 0,77 g de HAA1-36NH_{2} contaminado con fulveno y el aducto de piperidina-fulveno. Los sólidos se trituraron con MTBE al 50%/hexano a temperatura ambiente durante 15 horas para separar el fulveno y el aducto de piperidina-fulveno. Los sólidos se recogieron por filtración bajo vacío y se secaron para dar 0,73 g de HAA1-36NH_{2} con 95% de rendimiento y una pureza del 90% por HPLC.
Notas
1)
Control del procedimiento dentro, HPLC
Phenomenox Jupiter C5, 5 \mu, 300 \ring{A}
0,8 ml/min, 260 nm
A H_{2}O/TFA al 0,05%
B IPA al 50%/MeOH/TFA al 0,05%
80-100% de B durante 10 min, 100% de B durante 15 min
Tiempo de retención: FmocAA1-36OH, 20,4 minutos,
Tiempo de retención: HCl HAA1-36NH_{2}, 19,9 minutos
Tiempo de retención: fulveno y aducto de piperidina-fulveno, 5 minutos
\vskip1.000000\baselineskip
TLC, diclorometano/etanol 9/1
UV, detección de yodo
Rt: FmocAA1-36NH_{2}, 0,71.
\vskip1.000000\baselineskip
2)
El producto y el material de partida no se separan bien en TLC o HPLC de fase inversa. Se siguió la formación de producto observando el fulveno y el aducto de piperidina-fulveno.
9.4 Preparación de fragmento AcAA1-36NH_{2} (T-20) por acetilación N-terminal de HAA1-36NH_{2}
El Ejemplo presentado en esta Sección demuestra el acoplamiento con éxito de técnicas de síntesis en fase sólida y líquida para producir un péptido T-20 a partir de fragmentos intermedios de péptido. En particular, la vía de síntesis descrita aquí representa el método de tres fragmentos de T-20 representado esquemáticamente en la Fig. 4 hasta el punto de la figura en el que se sintetiza Ac-AA1-36-NH_{2}.
Estructura
Ac-Tyr(tBu)-Thr(tBu)-Ser(tBu)-Leu-Ile-His(trt)-Ser(tBu)-Leu-Ile-Glu(OtBu)-Glu(OtBu)-Ser(tBu)-Gln(trt)-Asn(trt)-Gln(trt)-Gln-Glu(OtBu)-Lys(Boc)-Asn(trt)-Glu(OtBu)-Gln(trt)-Glu(OtBu)-Leu-Leu-Glu(OtBu)-Leu-Asp(tBu)-Lys(Boc)-Trp(Boc)-Ala-Ser(tBu)-Leu-Trp(Boc)-Asn(trt)-Trp(Boc)-Phe-NH_{2} (SEQ ID NO: 1)
C_{414}H_{543}N_{51}O_{74} P.M. 7411,95
\vskip1.000000\baselineskip
Materiales: P.M.. eq. mmoles gramos ml
HAA1-36NH_{2} 7370,94 1 0,096 0,71
Anhídrido acético (d = 1,08) 102,09 3 0,29 0,029 0,027
Piridina (d = 0,978) 79,1 6 0,58 0,046 0,046
DMF 10
Agua 17,5
NaCl acuoso saturado 7,5
Rendimiento teórico: 0,71 g Rendimiento esperado: 85-100%
Procedimiento
Se cargó un matraz de fondo redondo de 25 ml que contenía una barra de agitación magnética con HAA1-36NH_{2} (como se sintetizó en la Sección 9.3 anterior), DMF (10 ml), piridina (0,046 ml) y anhídrido acético (0,027 ml) (nota 1). La solución se agitó a temperatura ambiente bajo atmósfera de nitrógeno durante 4 horas (nota 2). Se añadieron agua (7,5 ml) y cloruro sódico acuoso saturado (7,5 ml) para precipitar el péptido protegido. Los sólidos se recogieron por filtración bajo vacío, se lavaron con agua (10 ml) y se secaron para dar 0,65 g de AcAA1-36NH_{2} con 91% de rendimiento y una pureza del 90% por HPLC (nota 3).
Notas
1)
Puede utilizarse también diclorometano como disolvente para esta reacción
\vskip1.000000\baselineskip
2)
Control del procedimiento dentro, HPLC
Phenomenox Jupiter C5, 5 \mu, 300 \ring{A}
0,8 ml/min, 260 nm
A H_{2}O/TFA al 0,05%
B IPA al 50%/MeOH/TFA al 0,05%
80-100% de B durante 10 min, 100% de B durante 15 min
Tiempo de retención: HAA1-36OH, 23,3 minutos,
Tiempo de retención: AcAA1-36NH_{2}, 22,7 minutos
\vskip1.000000\baselineskip
3)
El producto y el material de partida no se separan bien en TLC o HPLC de fase inversa.
9.5 Preparación de T-20 por desprotección de cadenas secundarias de AcAA1-36NH_{2}
El Ejemplo presentado en esta Sección demuestra el acoplamiento con éxito de técnicasde síntesis en fase sólida y líquida para producir un péptido T-20 a partir de fragmentos intermedios de péptido. En particular, la vía de síntesis descrita aquí representa el método de tres fragmentos de T-20 representado esquemáticamente en la Fig. 4.
Estructura
Ac-Tyr-Thr-Ser-Leu-Ile-His-Ser-Leu-Ile-Glu-Glu-Ser-Gln-Asn-Gln-Gln-Glu-Lys-Asn-Glu-Gln-Glu-Leu-Leu-Glu-Leu-Asp-Lys-Trp-Ala-Ser-Leu-Trp-Asn-Trp-Phe-NH_{2} (SEQ ID NO: 1)
C_{414}H_{543}N_{51}O_{74} P.M. 4492,1
\vskip1.000000\baselineskip
Materiales: P.M.. eq. mmoles gramos ml
AcAA1-36NH_{2} 7411,95 1 0,035 0,26
Ácido trifluoroacético 2,25
Agua 15,1
Ditiotreitol 0,12
MTBE 170
Acetonitrilo 15
Rendimiento teórico: 157 mg Rendimiento esperado: 25-50%
Procedimiento
Una solución de ácido trifluoroacético/agua/ditiotreitol 90:5:5 (v/v/p %) se desgasificó con nitrógeno y se enfrió a 0-5ºC. A la solución enfriada se añadió AcAA1-36NH_{2} (como se sintetizó en la Sección 9.4 anterior). La suspensión se agitó a 0-5ºC hasta disolverse los sólidos (\sim5 minutos) y se calentó después a temperatura ambiente y agitó durante 2,5 horas. La solución se añadió a MTBE a 0-5ºC (70 ml) para precipitar el péptido. La suspensión se centrifugó en una centrífuga durante cinco minutos a 2200 rpm y se decantó el MTBE de los sólidos. Se suspendieron de nuevo los sólidos en MTBE (50 ml), se centrifugó en una centrífuga durante cinco minutos a rpm y se decantó el MTBE. Este procedimiento se repitió una vez más y se disolvieron después los sólidos en agua/acetonitrilo 1:1 (30 ml) que contenía 1% vol. de ácido acético y se guardó a temperatura ambiente durante 24 horas (nota 1). Se congeló la solución y se liofilizó después usando un liofilizador para dar 155 mg de T-20 crudo. La purificación por HPLC preparativa proporciona 55 mg del péptido T-20 de longitud completa con una pureza del 95% por HPLC (nota 2).
Notas
1)
La cadena secundaria tBu de Trp(Boc) se separa rápidamente dejando TrpCOOH. La descarboxilación del TrpCOOH requiere un mínimo de 24 horas a temperatura ambiente en ácido acético acuoso.
\vskip1.000000\baselineskip
2)
HPLC preparativa
YMC 5,08 cm, 120 A, 10 \mu, C18
220 nm, 50 ml/min
A H_{2}O/TFA al 0-1%
B ACN/TFA al 0,1%
39-49% B/40 minutos
10. Ejemplo: Purificación de péptido T-20
El Ejemplo presentado aquí describe métodos por los que pueden purificarse péptidos T-20 en condiciones que aumentan en gran medida el rendimiento total de purificación del péptido.
Materiales
Columna usada: 20 x 30 cm rellena con partículas de 35 \mum de Amberchrom CG-300S (Tosohaus; Montgomeryville, PA).
Preparación de tampones
Tampón A = Acetato amónico 100 mM ajustado en pH 8,5 con NH_{4}OH.
Tampón B = acetonitrilo.
1.
Columna con aproximadamente 6 volúmenes de columna de 20% de B.
2.
Se disuelve T-20 en 50-100 ml de 85% de A/15% de B por gramo de péptido. Se ajusta el pH en 8-10 con K_{2}CO_{3} 2 M. La concentración de acetonitrilo en la muestra de T-20 no supera el 15-20%.
3.
Se carga solución de T-20 a razón de 500 ml/min, comprobando la presión de la columna.
5.
Se controla el eluato de la columna a 303 nm, y se recoge el eluato durante el procedimiento de carga completo. La longitud de onda o atenuación se ajusta durante la prueba para mantener el pico en escala. La absorbancia es función de la longitud de onda y de la longitud de la trayectoria de células.
6.
El funcionamiento del gradiente se comienza como sigue (1,6% de cambio en B/hora), comprobándose la presión durante la prueba completa
\dotable{\tabskip\tabcolsep\hfil#\hfil\+\hfil#\hfil\+\hfil#\hfil\+\hfil#\hfil\+\hfil#\hfil\tabskip0ptplus1fil\dddarstrut\cr}{
 Tiempo (min) \+  \hskip2cm  \+ % de B \+
 \hskip2cm  \+ Flujo (ml/min)\cr  0 \+ \+ 15 \+ \+ 330\cr 
788 \+ \+ 36 \+ \+
330\cr}
7.
Se recogen fracciones de 10 min (3,3 l) cuando el pico principal comienza a eluir. Todo el T-20 debe eluirse por 35% de B. Como media, se recogen 35-40 fracciones. Se guardan las fracciones a 0-5ºC hasta hacer una determinación de qué fracción a agrupar.
8.
Se recogen fracciones hasta que la absorbancia del detector es menos de 0,1 AU o hasta que se alcanza un punto de inflexión principal después de eluir el pico principal.
9.
Se controla la pureza de cada fracción por HPLC de fase inversa analítica.
Resultados
El péptido T-20 es mucho más soluble a intervalos de pH mayores de 7. Los soportes de columna usados comúnmente para purificar péptidos se basan en sílice y, por tanto, sólo pueden usarse a ciertos intervalos de pH porque el soporte de sílice tiende a disolverse a intervalos de pH más altos.
El método descrito aquí utiliza un soporte de resina basado en poliestireno que es estable en un amplio intervalo de pH (1-14). Este método aumenta en gran medida la capacidad de la columna porque el rendimiento total de T-20 aumentó de 10 g hasta 250-450 g (para una columna de 20,32 cm de diámetro x 30 cm).
11. Ejemplo: Síntesis a gran escala y purificación de carga de resina de péptido T-20
Puede cargarse FmocTrp(Boc)OH en resina 2-CTC muy activa en niveles de 1,2 mmoles/g de resina de partida o superiores. Con niveles por encima de 1,1 mmoles de FmocTrp(Boc)OH por gramo de resina de partida (por encima de 0,72 mmoles/g en resina cargada), es difícil obtener ensayos de ninhidrina negativos para los últimos tres aminoácidos del fragmento. De manera similar, resulta difícil preparar FmocAA17-26O-resina cuando el FmocLeuO-resina está cargado más de 0,85 mmoles/g y AcAA1-16O-resina cuando FmocGlnOH-resina está cargado más de 0,75 mmoles/g.
Al recibir la resina del vendedor, se realiza un ensayo de uso con aproximadamente 1 g de resina 2-CTC con cada aminoácido a cargar. El propósito del ensayo de uso es determinar la cantidad de aminoácido a usar durante la carga para obtener el intervalo de carga deseado. Se usan 0,8, 1,0 y 1,5 equivalentes de FmocGlnOH, 1,0, 1,2 y 1,5 equivalentes de FmocTrp(Boc)OH y 0,8, 1,0 y 1,5 equivalentes de FmocLeuOH con 0,5 equivalentes en exceso de DIEA para cada uno (con relación a la actividad indicada de la resina). Si 1 mol de FmocLeuOH no puede cargarse en 1 kg de resina 2-CTC, no debe aceptarse la 2-CTC del vendedor. Seguidamente hay una descripción de la carga de resina fijada como objetivo para FmocLeuOH, FmocGlnOH y FmocTrp(Boc)OH.
Pueden cargarse de 1,0 a 1,1 moles de FmocLeuOH en cada kg de resina 2-CTC. Teniendo en cuenta la pérdida de HCl, el peso seco de la resina después de cargar FmocLeuOH debe ser de 1,32 a 1,35 veces el peso de resina de partida y la carga medida debe ser de 0,75 a 0,81 mmoles/g.
Pueden cargarse de 0,8 a 1,0 moles de FmocGlnOH en cada kg de resina 2-CTC. Teniendo en cuenta la pérdida de HCl, el peso seco de la resina después de cargar FmocGlnOH debe ser de 1,27 a 1,33 veces el peso de resina de partida y la carga medida debe ser de 0,63 a 0,75.
Pueden cargarse de 0,9 a 1,1 moles de FmocTrp(Boc)OH en cada kg de resina 2-CTC. Teniendo en cuenta la pérdida de HCl, el peso seco de la resina después de cargar FmocTrp(Boc)OH debe ser de 1,44 a 1,54 veces el peso de resina de partida y la carga medida debe ser de 0,63 a 0,72.
Para un análisis de aumento de peso preciso, debe determinarse la pérdida por secado (LOD) de la resina de partida. No debe superar el 1%. Si no se separa completamente disolvente residual (o DIEA/HCl) de la resina durante el secado (después de la carga), la masa aislada será más alta y la carga medida más baja. Sin embargo, los moles totales cargados (carga medida en veces de masa) debe estar en los intervalos mencionados antes. Si se supera el nivel de carga extremo alto (o moles totales cargados por kg de resina de partida) para cualquiera de los aminoácidos mencionados, en más del 10%, se efectúa un ensayo de uso usando menos aminoácido. Esto es particularmente importante para FmocGlnOH.
11.1 Preparación a gran escala de Fmoc-AA(Boc)-resina de 2-clorotritilo
El propósito de la siguiente sección es realizar una carga a gran escala de resinas adecuadas para preparación de altas cantidades de péptidos para síntesis de péptidos en fase sólida (SPPS). La resina se carga con cada uno de los siguientes: FmocTrp(Boc)OH, FmocGln(Boc)OH y FmocLeu(Boc)OH. Cada residuo de partida se cargó en aproximadamente 4 kg de resina 2-CTC.
AA cargado 2-CTC Masa cargada Sustitución Moles totales
(kg) (kg) (mmoles/g)^{1} cargados^{1}
FmocTrp(Boc)OH 3,7 4,493 0,56 2,52
(0,56) (2,52)
FmocLeu(Boc)OH 2,2 2,436 1,07 2,6
(0,647) (1,58)
FmocGln(Boc)OH 3,65 3,856 0,55 2,12
(0,52) (2,0)
1. El primer número se calculó a partir de un ensayo de HPLC basado en peso frente a un patrón de Fmoc-AA. El valor entre paréntesis se calculó a partir del aumento de peso teniendo en cuenta una LOD del 12% en la resina 2-CTC de partida.
Se compró la resina 2-CTC de partida de Colorado BioTech con una carga indicada de 1,4 meq./g. Se usó el procedimiento de carga estándar, 1,5 eq. de FmocTrp(Boc)OH, 1,7 eq. de DIEA en DCM (5 vol.), temperatura ambiente durante 2 horas, partiendo de 3,7 kg de 2-CTC. Esto proporcionó 4,493 kg de FmocTrp(Boc)O-resina que tenía una carga calculada en 0,56 mmoles/g (2,52 moles totales) por el ensayo de HPLC basado en peso de FmocTrp(Boc)OH después de dividir de la resina. Por aumento de peso de la resina, se calcula que la carga es 0,36 mmoles/g para un total de 1,62 moles preparados. Sin embargo, si se tiene en cuenta la LOD del 12% en la resina 2-CTC de partida, la carga calculada por aumento de peso es la misma de 0,56 mmoles/g para un total de 2,52 moles, bastante insuficiente de la carga fijada como objetivo de 4 moles de FmocTrp(Boc)OH por 4 kg de resina.
Se preparó un total de 4,59 kg de FmocLeuO-resina a partir de 3,9 kg de 2-CTC en dos pruebas usando procedimientos de carga estándares.
Sin embargo, se obtuvo una carga sustancialmente más baja de la que se anticipó. El primer lote tenía una carga calculada de 1,07 mmoles/g por análisis de HPLC bajo en peso de FmocLeuOH después de división de la resina. Esto es claramente imposible porque la carga calculada por aumento de peso teniendo en cuenta el 12% de LOD en la resina 2-CTC de partida es (500 g) 0,647 mmoles/g. La carga real es probablemente próxima a 0,647 mmoles/g para un total de 1,577 moles cargados.
Un segundo lote de FmocLeu-O-resina preparada (2,154 kg) a partir de 1,7 kg de 2-CTC tenía una carga calculada de 0,68 mmoles/g frente a una carga de aumento de peso de 0,66 mmoles/g.
Se preparó un total de 3,856 kg de FmocGlnO-resina en un lote simple partiendo de 3,65 kg de 2-CTC usando 0,8 eq. de FmocGlnOH y 1 eq. de DIEA en 7 volúmenes de DMF/DCM 5/2. La sustitución calculada por ensayo de HPLC basado en peso fue 0,55 mmoles/g para un total de 2,12 moles de FmocGlnO-resina. La carga calculada por aumento de peso teniendo en cuenta el 12% de LOD de la resina 2-CTC de partida es 0,52 mmoles/g para un total de 2,0 moles de FmocGlnO-resina.
Generalmente, la carga por aumento de peso debe ser mayor que o igual que la carga calculada por un ensayo de HPLC basado en peso frente al AA cargado o fulveno separado. La 2-CTC de partida debe tener menos del 1% de LOD y el FmocAAOresina aislado tendrá probablemente una pequeña cantidad de NMP, sal y/o FmocAAOH
residual.
11.1.1 Método preferido para preparación a gran escala de Fmoc-AA(Boc)-resina de 2-clorotritilo FmocTrp(Boc)OH y FmocLeuOH
La resina de cloruro de 2-clorotritilo sensible al aire (1 eq., 3,7 kg, 5,18 moles) se añade a una cámara de SPPS y se lava con 5 volúmenes de DCM. Se drena el disolvente y se añade una solución de FmocTrp(Boc)OH o de FmocLeu(Boc)OH (1,5 eq.) y DIEA (1,7 eq.) en DCM (5 vol.) (nota 1). La suspensión se agita durante 2 horas. Se drena el disolvente y los lugares activos restantes de la resina se coronan en su extremo con MeOH:DIEA 9:1 (5 vol.) durante 30 minutos. Se drena el disolvente y se lava la resina con 6 x 5 volúmenes de DCM. Se seca la resina hasta peso constante, y se muestrea y analiza después para carga (nota 2). Se usa el mismo procedimiento para cargar Fmoc
LeuOH.
FmocGluOH
La resina 2-CTC sensible al aire (3,65 kg, 1,4 mmoles/g) se carga en una cámara de SPPS de 40 l bajo atmósfera de nitrógeno y se lava con DCM (5 vol.). Se carga un reactor de 20 l con FmocGlnOH (1,506 kg, 0,8 eq.), DMF (5 vol.) y DIEA (1,0 eq.). La cámara de SPPS se drena y se añade la solución de DMF. El reactor se enjuaga con DCM (2 vol.) y el enjuague se añade a la cámara de SPPS. Se agita la resina en la cámara de SPPS bajo atmósfera de nitrógeno durante 2 horas y se drena. Todos los lugares activos restantes de la resina se coronan con Metanol:DIEA 9:1 (5 vol.) durante 30 minutos. Se drena la resina, se lava con DCM (6 x 5 vol.) y se seca hasta peso constante (3,856 kg). Se muestrea la resina y se ensaya el nivel de carga (nota 2).
Notas
1.
La resina de cloruro de 2-clorotritilo es muy sensible a la humedad. El agua corona la resina y produce HCl. Mientras el disolvente esté seco, hay poca diferencia entre DCE y DCM.
\vskip1.000000\baselineskip
2.
La carga de resina se determina dividiendo el Fmoc aminoácido de la resina y ensayando frente a un patrón con un análisis de HPLC p/p cuantitativo.
Phenomenox Jupiter C18, 300 \ring{A}, Sm
1 ml/min, 260 nm
A: TFA acuoso al 0,1%* B: TFA al 0,1% en acetonitrilo
65% de B, isocrático
Tiempo de retención: aproximadamente 8 minutos
La determinación de la carga por aumento de peso de la resina puede ser imprecisa porque el número de lavados usado antes de secar la resina puede no ser suficiente para separar completamente NMP de la resina. El cálculo es:
(Masa de Fmoc-AA-OH-resina - Masa de 2-CTC de partida)/Masa de Fmoc-AA-OH-resina
(PM de AA cargado - PM HCl)
Se observó que guardar los fragmentos de péptidos de la presente invención durante períodos de tiempo prolongados (días) en DCM produce una división sustancial de la resina. Por ejemplo, durante el transcurso de la construcción de FmocAA17-26OH, el fragmento construido parcialmente se guardó durante el fin de semana dos veces en DCM. Se obtuvo un rendimiento del 8% de FmocAA17-26OH después de completar la síntesis y separación de la resina. Se sospecha que trazas de HCl en el DCM dividían lentamente el fragmento parcialmente construido de la resina durante el almacenamiento de fin de semana.
Se dejó permanecer en DCM e IPA a temperatura ambiente durante 1 semana muestras de FmocAA17-260-resina, AcAA1-160-resina y FrmoAA27-350-resina. El sobrenadante para cada uno se analizó por HPLC. Aunque no se obtuvieron resultados cuantitativos, todos los fragmentos se dividieron de la resina en una extensión significativa en DCM, mientras que no se observó división en IPA. Si se necesita guardar durante unos pocos días (más del fin de semana) fragmentos parcialmente construidos, es mejor enjuagar los sólidos con NMP, drenar el lecho y dejarlos permanecer saturados con NMP bajo atmósfera de nitrógeno.
Se sustituyó DCM por IPA para los lavados finales de FmocLeuO-resina, FmocGlnO-resina, FmocTrp(Boc)O-resina, FmocAA17-260-resina, AcAA1-160-resina y FrmoAA27-350-resina. Los FmocLeuO-resina, FmocGlnO-resina y FmocTrp(Boc)O-resina saturados de IPA se secaron a 40ºC. Los FmocAA17-260-resina, AcAA1-160-resina y FrmoAA27-350-resina se construyeron a partir de las resinas cargadas, que se secaron a 4ºC. Tras completarse la síntesis, los fragmentos unidos a resina se lavaron con DCM seguido por IPA. Los fragmentos unidos a resina saturados de IPA se dividieron y secaron a temperatura ambiente y a 40ºC. Los fragmentos se dividieron de la resina y se analizaron por HPLC. No se observaron diferencias en la pureza de los fragmentos. El secado de los fragmentos unidos a resina saturados de IPA a 40ºC no tiene consecuencias en la calidad o cantidad del fragmento aislado.
Se examinó la SPPS de los fragmentos en DMF en oposición a NMP/DCM (1 g de resina se hincha hasta 5 ml en ambos sistemas de disolventes). El fragmento FmocAA27-35OH se sintetizó usando DMF como disolvente y TBTU frente a HBTU como reactivo de acoplamiento. El FmocAA27-35OH se aisló con un 77% de rendimiento y una pureza del 89,5%.
El protocolo de elaboración para los fragmentos FmocAA17-36NH_{2} y AcAA1-36NH_{2} separa los fragmentos no acoplados. La acetilación (coronación de extremos) de estos fragmentos en lugares de supresión durante la síntesis en fase sólida asegura que los fragmentos de supresión no se acoplan en los acoplamientos en fase solución. Los fragmentos no acoplados en la síntesis de FmocAA17-36NH_{2} y AcAA1-36NH_{2} deben separarse en las elaboraciones con IPA y ACN.
11.2 Preparación a gran escala de fragmento Ac-AA(1-16)-OH (fragmento 3c)
La preparación a gran escala por SPPS de fragmento AcAA1-16OH se realizó en dos pruebas produciendo un total de 7,941 kg de fragmento unido a resina a partir de 3,53 kg de FmocGlnOH-resina. El valor de carga para el FmocGlnOH-resina de partida en ambas pruebas fue el valor algo sobrestimado de 0,55 mmoles/g obtenido de un ensayo de HPLC basado en peso en lugar del más preciso 0,52 mmoles/g obtenido por aumento de peso teniendo en cuenta 12% de LOD en la 2-CTC de partida. Además de tener la carga de resina más baja de la deseada, se usó durante la SPPS un exceso del 6% de cada aminoácido.
La SPPS usó 2,5 equivalentes del primero FmocGln(trt)OH en la resina, y 1,7 equivalentes de cada uno de los aminoácidos subsiguientes en el fragmento (con relación a la carga de 0,55 mmoles/g). Las reacciones de acoplamiento se efectuaron en 8 volúmenes de NMP:DCM 3:1 y todas salvo dos de los 32 reacciones de acoplamiento (acetilación incluida) llegaron a completarse en 2 horas. Todos los lavados se hicieron con 5 volúmenes de NMP.
El fragmento unido a resina se lava con 5 a 6 veces en 3,4 volúmenes (con relación al peso del AcAA1-16O-resina seco) de TFA al 1%/DCM a 0-5ºC, 5 minutos por lavado. Cada lavado se recoge en 1,36 volúmenes de NaHCO_{3} ac. 0,33 M para neutralizar el TFA. Se combinan los lavados trifásicos y se añade agua (2 vol.). El DCM se separa por destilación dejando un precipitado filtrable en el bicarbonato sódico acuoso. Durante el transcurso de la destilación, la suspensión multifásica se hace viscosa y cremosa antes de colapsar en una suspensión filtrable cuando se separa lo último del DCM. Se enfría la suspensión a 0-5ºC y se ajusta el pH en 3,0 con HCl 0,1 N. Se agita la suspensión a 0-5ºC durante 1-2 horas, se recoge por filtración, se lava y se seca. En las pruebas restantes se recogieron los sólidos, se devolvieron al reactor y se trituraron con agua durante 1-2 horas, se recogieron después y secaron.
La división de AcAA1-16OH de la resina se consiguió en cuatro pruebas usando TFA al 1% en DCM. Se produjo un total de 4,814 kg de AcAA1-16OH a partir de 3,53 kg de FmocGln-resina del 93-96% de pureza. El rendimiento global basado en la carga de 0,52 mmoles/g determinada por aumento de peso teniendo en cuenta el 12% de LOD de la 2-CTC de partida (5,83 kg teóricos) es 83%.
La sal sódica de AcAA1-16OH es insoluble en DMF y NMP, por tanto, es necesario el ajuste de pH para protonar el término carboxilo. El lavado con agua asegura la separación del trifluoroacetato sódico del producto. Una cantidad muy
pequeña de trifluoroacetato sódico en base p/p interferirá con el acoplamiento en fase solución con HAA17-36NH_{2}.
Este fragmento debe secarse a temperatura ambiente. Un estudio de estabilidad examinando el secado de AcAA1-16OH húmedo a 40ºC mostró una degradación de aproximadamente el 4% en 3 días. De modo interesante, el sólido seco es estable a 80ºC durante 24 horas.
11.2.1 Método preferido de preparación a gran escala de fragmento Ac-AA(1-16)-OH (fragmento 3c)
Se añade a una cámara de péptidos de 40 l el FmocGlnOH unido a resina (1,53 kg, 0,55 mmoles/g, 0,84 moles). La resina se acondiciona con DCM (5 vol.) bajo nitrógeno con agitación durante 15 minutos y se drena después. Se añade una solución de piperidina al 20% en NMP (5 vol.) y la suspensión se agita bajo nitrógeno durante 20 minutos. Se drena la solución y se repite el procedimiento. Se lava la resina 5 veces con 5 volúmenes de NMP para separar dibenzofulveno y piperidina como se determina por un ensayo de cloranilo (nota 1).
Mientras la resina se está limpiando de piperidina, el aminoácido subsiguiente de la secuencia (1,5 eq.), HOBT (1,5 eq.) y DIEA (1,5 eq.) se combinan en NMP (6-7 vol.) y se enfrían a 0ºC. Se añade a la solución fría HBTU (1,5 eq.) y se agita la solución durante 10-15 minutos para disolver el HBTU. La solución enfriada de aminoácido activado se añade a la resina, seguido por un enjuague con DCM (2,5 vol.) (nota 2). Se agita la suspensión bajo purga de nitrógeno durante 2 horas, y se separa después una muestra de la resina para un ensayo de ninhidrina cualitativo (nota 3). Si el ensayo de ninhidrina es negativo, se drena el recipiente, se lava con 3 veces 5 volúmenes de NMP (nota 4) y se repite el ciclo con el siguiente aminoácido de la secuencia. Si el ensayo es positivo, se agita la suspensión durante una hora más y se vuelve a ensayar. Si la ninhidrina es negativa, se procede al siguiente ciclo. Si la ninhidrina permanece positiva, se reacopla con un eq. del aminoácido y reactivos. Si la ninhidrina es positiva después de una hora, se coronan extremos con Seq de anhídrido acético y Seq de piridina en NMP (10 vol.) durante una hora.
Cuando se completa la síntesis de fragmentos, se separa el Fmoc del último aminoácido como se ha descrito y se agita la resina en una solución de anhídrido acético y piridina (5 eq. cada uno) en NMP:DCM 3:1 (10 vol.) durante 20-30 minutos o hasta obtener un ensayo de ninhidrina negativo. Se drena la resina, se lava con 2 x 5 volúmenes de NMP, 5 veces con 5 volúmenes de DCM y se seca produciendo 3,49 kg de AcAA1-16O-resina.
La cámara de SPPS de 40 l se carga con el AcAA1-16 unido a resina, secado (3,49 kg). El péptido unido a resina se divide de la resina usando 6 x 3,4 volúmenes de TFA al 1%/DCM (nota 7). Cada lavado de división se recoge en 1,36 volúmenes de bicarbonato sódico ac. 0,33 M. Las fracciones bifásicas se combinan y diluyen con 2 volúmenes de agua. La mezcla bifásica se concentra bajo presión reducida (381 mmHg, 20ºC) para separar DCM. Se añade agua adicional (2 volúmenes) durante la destilación según se necesite para mantener la agitación (nota 6). Cuando se separa el DCM (varias horas), se enfría la suspensión a 0ºC y se ajusta el pH en 3 con HCl ac. 1 N. La suspensión se agita a 0ºC durante 1 h y se recoge. El sólido todavía húmedo se devuelve al recipiente de reacción y se tritura con agua (7 volúmenes) para separar TFA y trifluoroacetato sódico residuales. Los sólidos se recogen por filtración bajo vacío y se secan hasta peso constante (1,12 kg, 95%). El rendimiento de AcAA1-16OH en base a una carga de 0,52 mmoles/g es del 86% (nota 7).
Notas
1.
A aproximadamente 1 ml de acetona se añade 1 gota de una solución saturada de cloranilo en tolueno, seguido por una gota de efluente. Un color azul o violeta es una indicación positiva de la presencia de una piperidina. A medida que aumenta la altura del lecho, se necesitarán volúmenes mayores de NMP para lavar la piperidina.
2.
Se añade DCM para asegurar una hinchazón adecuada de la resina.
3.
Es adecuado un ensayo de ninhidrina cuantitativo para comprobar la eficacia de acoplamiento. Se retira una muestra de 2-20 mg de la resina y se limpia lavando con metanol. Se añaden a la muestra 3 gotas de fenol al 76% en etanol, 4 gotas de KCN 0,2 mM en piridina y 3 gotas de ninhidrina 0,28 M en etanol. La solución se diluye hasta 0,5-1 ml con etanol y se pone en un bloque de calor a 75ºC durante 5-10 minutos. Un color azul o violeta indica aminas libres (positivo). Transparente o azul pálido es un resultado negativo. Protocol for Quantitative Ninhydrin Test References: Serin, V.K., Kent, S.B.H., Tam, J.P. & Merrifield, R.B. (1981) Analytical Biochem. iii, 147-157.
4.
Si la resina ha de guardarse durante la noche, se lava con 2 veces 5 volúmenes de NMP, se drena y se guarda bajo nitrógeno. No guardar bajo DCM. Esto puede producir división del péptido de la resina y una pérdida de masa sustancial.
5.
Se ensaya en cada fracción el contenido de producto por visualización de TLC a 254 nm. La mayoría del producto se separa en los primeros 5 lavados.
6.
A medida que se separa el DCM, la reacción adquiere la consistencia de crema blanda. Según continúa la destilación, la suspensión se vuelve gradualmente una suspensión sólida. Es importante separar el DCM lentamente para evitar salida de aceite del producto.
7.
Vydac C8, 5 \mu, 300 \ring{A}
1 ml/min, 30ºC, 230 nm
A agua/TFA 1000:1
B IPA:ACN:TFA 800:200:1
60-95% de B/30 min
Tiempo de retención; 13,1 minutos
11.3 Preparación a gran escala de fragmento FmocAA(17-26)-OH (fragmento 10b)
Se preparó un total de 5,3 kg de FmocAA17-26O-resina a partir de 2,4 kg de FmocLeu-resina en dos pruebas de igual tamaño. Los 5,3 kg de FmocLeu-resina se dividieron de la resina en cuatro pruebas de igual tamaño produciendo 3,184 kg de FmocAA17-26OH que promediaban 94,4% de pureza y 90% de rendimiento.
Las reacciones se realizaron usando 1,5 equivalentes de cada aminoácido con relación al factor de carga, produciendo el uso de un exceso del 65% de aminoácido para cada ciclo de acoplamiento. Todas las reacciones de acoplamiento fueron completas (ensayo de ninhidrina negativo) en 2 horas.
El grupo protector Fmoc se separó con piperidina al 20% en NMP (5 volúmenes) durante 20 minutos y se repitió. La piperidina se lavó de la resina con lavados de NMP de 5 x 5 volúmenes. Las reacciones de acoplamiento se realizaron en 8 volúmenes de NMP:DCM 3:1. Se drenó la solución de acoplamiento y se limpiaron los sólidos con tres lavados de NMP de 5 volúmenes. Se repitió el ciclo con el siguiente aminoácido de la secuencia. Al completarse el fragmento, el lecho de resina se lavó con 2 x 5 volúmenes de NMP y 5 x 5 volúmenes de DCM, y se secó hasta peso
constante.
Se usaron varios lavados de TFA al 1% en DCM para separar el fragmento de la resina. No es necesario el enfriamiento de la solución de TFA al 1% en DCM porque la estabilidad de este fragmento en TFA al 1%/DCM (1%/día) es mucho mayor que AcAA1-16OH. Como contienen producto, se recogen lavados de DCM ácidos y se neutralizan con piridina. Los lavados combinados se destilan para separar DCM y se añade etanol para mantener una solución así como para sacar el DCM restante durante la destilación. Después de separar el DCM (determinado por un aumento de la temperatura del destilado que se separa), se añade agua para precipitar el fragmento. Se recogió el sólido por filtración bajo vacío (menos de 60 minutos). El sólido todavía húmedo se transfirió de vuelta al reactor y se trituró con etanol/agua 80/20 (5 vol.) a 0-5ºC durante 60 minutos. El FmocAA17-26OH precipitado se recogió por filtración bajo vacío, se lavó con una cantidad mínima de etanol/agua 80/20 y se secó (vacío, sin calor, 10 días).
11.3.1 Método preferido para preparación a gran escala de fragmento FmocAA(17-26)-OH (fragmento 10b)
Una cámara de SPPS de 40 l se carga con FmocLeuO-resina (1,2 kg, 0,776 moles) seguido por DCM (5 vol.) para hinchar la resina. El DCM es necesario para asegurar una hinchazón completa de la resina de partida secada. Se agita la suspensión durante 20-30 minutos y se drena. Se añade una solución de piperidina al 20% en NMP (5 vol.) y se agita la solución durante 20 minutos. Se drena el disolvente y se repite el procedimiento. Se drena el disolvente y el lecho de resina se lava con 5 x 5 volúmenes de NMP para separar piperidina (nota 1).
Mientras se desprotege, un matraz de fondo redondo de 20 l con agitador mecánico se carga con el siguiente aminoácido de la secuencia (1,95 eq.), HOBT (1,95 eq.), DIEA (1,95 eq.) y NMP (6 vol.). Se agita la solución hasta disolver los sólidos, se enfría después a 0-5ºC y se añade HBTU (1,95 eq.). Se agita la solución hasta disolverse el HBTU o liberarse la resina de piperidina (cualquiera que sea primero) y se añade después a la resina. Se lava el reactor con DCM (2 vol.) y esto se transfiere al reactor de SPPS. Nota: la estequiometría de aminoácido y reactivos debe ser 1,5 equivalentes.
Se suspende la resina en solución de acoplamiento con agitación suave. Después de dos horas, se retira una muestra de resina de la cámara de SPPS y se realiza un ensayo de ninhidrina cualitativo (nota 2). Si el ensayo de ninhidrina es negativo, se drena el recipiente, se lava con 3 veces 5 volúmenes de NMP y se repite el ciclo con el siguiente aminoácido de la secuencia (la hinchazón con DCM se usa sólo para el primer aminoácido cargado).
Si el ensayo es positivo, se agita la suspensión durante una hora más y se vuelve a ensayar. Si el ninhidrina es negativo, se procede al siguiente ciclo. Si el ninhidrina permanece positivo, se reacopla con un eq. del aminoácido y reactivos. Si el ninhidrina es positivo después de una hora, se coronan extremos con 5 eq. de anhídrido acético y 5 eq. de piridina en NMP (10 vol.) durante una hora.
Al completarse la síntesis del fragmento, la resina se drena, se lava con 2 x 5 volúmenes de NMP y 5 x 5 volúmenes de DCM, y se seca produciendo 2,67 kg de FmocAA17-26O-resina.
Se divide FmocAA17-26OH de la resina (1,33 kg) usando 5-6 x 1,7 volúmenes de TFA al 1% en DCM, 5 minutos cada vez. Los lavados con TFA al 1%/DCM se recogen en un matraz que contiene piridina (relación en volumen 1:1 con el TFA en el lavado). Los lavados que contienen producto se combinan (aproximadamente 14 l) y se separa el DCM por destilación hasta un volumen contenido mínimo (aproximadamente un tercio del volumen original). Se ajusta el vacío para mantener una temperatura del recipiente de 15-25ºC. Se añade etanol (6,5 vol.) y se continúa la destilación hasta separar el DCM (determinado por la temperatura del destilado, nota 3). Se ajusta de nuevo el vacío para mantener una temperatura del recipiente de 15-20ºC. El volumen contenido final debe ser aproximadamente 8-10 volúmenes. Se enfría la solución a 5-10ºC y se añade agua (6,5 vol.) durante 30 minutos para precipitar el FmocAA17-26OH. El sólido se recoge por filtración bajo vacío y se lava con agua (2-3 vol.). Para separar piridina y/o sales residuales, el sólido todavía húmedo se carga de vuelta al reactor y se añade etanol/agua 80/20 (5 vol.), preenfriado a 0ºC. Se agita la suspensión a 0ºC durante 60 minutos, se recogen los sólidos por filtración bajo vacío, se lavan con una cantidad mínima de etanol/agua 80/20 y se secan hasta peso constante para dar 0,806 kg de FmocAA17-26OH con un rendimiento del 90,6% y una pureza del 96% (nota 4).
Notas
1.
A 1 ml de acetona se añade 1 gota de una solución saturada de cloranilo en tolueno, seguido por 1 gota de efluente. Un color azul o violeta indica la presencia de piperidina.
2.
Es adecuado un ensayo de ninhidrina cuantitativo para comprobar la eficacia de acoplamiento. Se retira una muestra de 2-20 mg de la resina y se limpia lavando con metanol. Se añaden a la muestra 3 gotas de fenol al 76% en etanol, 4 gotas de KCN 0,2 mM en piridina y 3 gotas de ninhidrina 0,28 M en etanol. La solución se diluye hasta 0,5-1 ml con etanol y se pone en un bloque de calor a 75ºC durante 5-10 minutos. Un color azul o violeta indica aminas libres (positivo). Transparente o azul pálido es un resultado negativo.
3.
La temperatura de cabeza durante la destilación bajo vacío de DCM fue 10-15ºC. La temperatura de cabeza subió hasta 35ºC cuando se separó el DCM.
4.
Vydac, C8, 5 \mu, 300 \ring{A}
1 ml/min, 262 nm, 30ºC,
A agua/TFA al 0,1%
B ACN/TFA al 0,1%
80-99% de B/20 min
Tiempo de retención; 15,2 minutos
11.4 Preparación a gran escala de fragmento Fmoc-AA(27-35)-OH (fragmento 16b)
Se sintetizó un total de 4,694 kg de FmocAA27-35OH a partir de 4,45 kg de FmocTrp(Boc)O-resina. La síntesis en fase sólida se realizó en dos lotes y la división de la resina fue en cuatro lotes. El FmocAA27-35OH resultante de un lote era aproximadamente 5% menos puro que el material del otro lote. Esto es debido a una impureza del 5% no identificada que se separó elaborando a FmocAA17-36NH_{2}. La cantidad total de FmocTrp(Boc)OH cargado en la resina fue 2,5 moles. La síntesis en fase sólida transcurrió como se esperaba para resina cargada en aproximadamente el 63% de capacidad. Todos los acoplamientos fueron completos en el primer punto de control de 2 horas. La volúmenes de reacción y enjuagues usados para la SPPS y la división fueron los mismos que los usados en la síntesis de FmocAA17-26OH. La división de la resina fue como se ha descrito antes. La filtración fue rápida (15 min). El secado del sólido después de la trituración con etanol/agua 90/10 llevó 3 días (vació, sin calor). El fragmento es estable al secado a 40ºC.
11.4.1 Método preferido de preparación a gran escala de fragmento Ac-AA(27-35)-OH (fragmento 16b)
Se carga DCM (5 vol.) a una cámara de SPPS que contenía FmocTrp(Boc)-resina (1 eq., 2,2 kg, 1,23 moles). Se agita la suspensión durante 15 minutos y se drena. Se añade una solución de piperidina al 20% en NMP (5 volúmenes) y se agita la suspensión durante 10-15 minutos para separar el grupo protector Fmoc. Este procedimiento se repite y la resina se lava con 5-7 x NMP (5 vol.) hasta un ensayo de cloranilo negativo (nota 1).
El aminoácido subsiguiente (1,5 eq.), HOBT (1,5 eq.) y DIEA (1,7 eq.) se combinan en NMP (6 vol.), y se enfría después a 0-5ºC (nota 2). Se añade HBTU y se agita la solución durante 10-15 minutos hasta disolver. La solución de aminoácido activado se añade a la resina. Se usa DCM (2 vol.) para lavar el reactor y se añade después a la resina (nota 3). La suspensión se agita bajo atmósfera de nitrógeno durante 1-2 horas. Se comprueba que se completa el acoplamiento con un ensayo de ninhidrina cualitativo (nota 4). Si el ensayo de ninhidrina es negativo, se drena el recipiente, se lava 3 veces con 5 vol. de NMP y se repite el ciclo con el siguiente aminoácido de la secuencia (la hinchazón con DCM se usa sólo para el primer aminoácido cargado).
Si el ensayo es positivo, se agita la suspensión durante una hora más y se vuelve a ensayar. Si el ninhidrina es negativo, se procede al siguiente ciclo. Si el ninhidrina permanece positivo, se reacopla con un eq. del aminoácido y reactivos. Si el ninhidrina es positivo después de una hora, se coronan extremos con 5 eq. de anhídrido acético y 5 eq. de piridina en NMP (10 vol.) durante una hora.
Al completarse la síntesis del fragmento, la resina se drena, se lava con 2 x 5 volúmenes de NMP y 5 x 5 volúmenes de DCM, y se seca produciendo 4,11 kg de FmocAA27-35O-resina.
Se divide el fragmento de la resina (2,05 kg) usando 6 x 1,7 volúmenes de TFA al 1% en DCM, 5 minutos cada vez. Los lavados con TFA al 1%/DCM se recogen en un matraz que contiene piridina (relación en volumen 1:1 con el TFA en el lavado). Los lavados que contienen producto se combinan y se separa el DCM por destilación (vacío ajustado para mantener una temperatura del recipiente de aproximadamente 15ºC) hasta aproximadamente la mitad del volumen contenido original. Se introduce gradualmente etanol 5 vol.) y se continúa la destilación (vacío ajustado para mantener una temperatura del recipiente de aproximadamente 20ºC) hasta separar el DCM (determinado por la temperatura del destilado, nota 5). El volumen contenido debe ser 6-7 volúmenes. Se enfría la solución turbia a 10-15ºC y se añade agua (3,5 vol.) durante 30 minutos con agitación rápida para precipitar el FmocAA27-35OH. Los sólidos se recoge por filtración bajo vacío (15 minutos) y se lavan con agua (1 vol.). Para separar piridina residual, el sólido húmedo se devuelve al reactor y se añade etanol/agua 90/10 preenfriado a 0-5ºC (10 vol). Se agita la suspensión a 0-5ºC durante 60 minutos, se recoge el sólido por filtración bajo vacío, se lava con etanol/agua 90/10 (0,5 vol.) y se seca hasta peso constante dando 1,19 kg de FmocAA27-35OH con un rendimiento del 89% y una pureza del 89,2% (nota 6).
Este protocolo puede elaborarse triturando el sólido con 15 volúmenes de etanol/agua 9:1 con agitación durante 12 horas, seguido por recogida y secado.
Notas
1.
A 1 ml de acetona se añade 1 gota de una solución saturada de cloranilo en tolueno, seguido por 1 gota de efluente. Un color azul o violeta indica la presencia de piperidina.
2.
Se añaden los reactivos menos HBTU a temperatura ambiente para ayudar a la disolución. Se añade HBTU a la solución enfriada para minimizar la racemización.
3.
La activación se realiza en NMP porque HBTU no es soluble en DCM. Se usa DCM para lavar el reactor y se añade a la resina para mantener una hinchazón de resina adecuada.
4.
Es adecuado un ensayo de ninhidrina cuantitativo para comprobar la eficacia de acoplamiento. Se retira una muestra de 2-20 mg de la resina y se limpia lavando con metanol. Se añaden a la muestra 3 gotas de fenol al 76% en etanol, 4 gotas de KCN 0,2 mM en piridina y 3 gotas de ninhidrina 0,28 M en etanol. La solución se diluye hasta 0,5-1 ml con etanol y se pone en un bloque de calor a 75ºC durante 5-10 minutos. Un color azul o violeta indica aminas libres (positivo). Transparente o azul pálido es un resultado negativo.
5.
La temperatura de cabeza durante la destilación bajo vacío de DCM fue 10-15ºC. La temperatura de cabeza subió hasta 35ºC cuando se separó el DCM.
6.
Vydac, C8, 5 \mu, 300 \ring{A}
1 ml/min, 262 nm, 30ºC,
A agua/TFA al 0,1%
B ACN/TFA al 0,1%
80-99% de B/20 min
Tiempo de retención; 15,3 minutos
11.5 Preparación a gran escala de fragmento FmocAA(27-36)-OH por acoplamiento en fase solución de FmocAA(27-35)-OH con HPheNH_{2}
Se preparó un total de 5,226 kg de FmocAA27-36NH_{2} en cuatro pruebas a partir de 4,676 kg de FmocAA27-35OH. Los reactivos de acoplamiento o el disolvente justifican el mayor, por tanto rendimiento 100%. Estos se separan en la siguiente fase.
Se citó la adherencia de sólidos a la pared del reactor después del goteo de agua como un problema significativo en esta fase. El aislamiento del sólido crudo por filtración bajo vacío duró 30 minutos. El tiempo de secado medio (vacío, sin calor) para las pruebas fue 8 días. El sólido necesita comprimirse en el filtro para separar agua en exceso antes de ir al horno. El fragmento es estable al secado a 40ºC y no necesitan calentarse los hornos de vacío.
Se hace un ensayo de uso en una escala de 0,5 a 1 gramos con la partida/lote de materiales de partida a usar para ayudar a establecer calidad e identidad. Se usan cromatografía de capa fina (TLC) y HPLC para comprobar la conversión de material de partida a producto. La impureza principal a observar en el fragmento FmocAA27-35OH es ácido trifluoroacético (o una sal de él). La activación y reacción de ácido trifluoroacético presente en el FmocAA27-35OH con la amida de fenilalanina es un procedimiento rápido. Puede usarse un pequeño exceso de amida de fenilalanina para consumir todo ácido trifluoroacético presente. Una cuestión de calidad más significativa es con la amida de fenilalanina comprada. Muchos vendedores venden ésta como la sal de HCl. Varios lotes de la sal de HCl de amida de fenilalanina han producido una impureza (5-15%) que concluye con el material de partida en HPLC. La impureza puede separarse del fragmento de partida y el producto por TLC. La impureza es FmocAA27-35NH_{2} resultante del cloruro a, único presente en la sal de HCl de amida de fenilalanina.
11.5.1 Preparación a gran escala de fragmento FmocAA(27-36)-OH por acoplamiento en fase solución de FmocAA(27-35)-OH con HPheNH_{2}
Se carga un reactor encamisado de 40 l con un agitador mecánico con FmocAA27-35OH (1 eq., 1,185 kg), HOAT (1,1 eq.), HCl.HPheNH_{2} (1,15 eq.) y DMF (12,5 vol.). Se añade DIEA (2,1 eq.), la solución se enfría a 0-5ºC y se añade HBTU (1,2 eq.). La mezcla de reacción se agita durante 15 minutos a 0-5ºC, se calienta después a temperatura ambiente y se agita 70 minutos más (nota 1, HPLC usado para control del procedimiento dentro). Después de juzgarse la reacción completa por HPLC, se añade agua (12,5 vol.) durante 15-30 minutos para precipitar el péptido. La suspensión se agita durante 15 minutos a temperatura ambiente. Los sólidos se recogen por filtración bajo vacío, se lavan con agua (3 vol.) y se secan para dar FmocAA27-36NH_{2} (1,357 kg con un rendimiento del 107% y una pureza del 87,1% por HPLC (nota 2).
La reacción puede reelaborarse por trituración del sólido con 15 volúmenes de acetonitrilo/agua 9:1 con agitación durante 12 horas, recogida y secado.
Notas
1.
Control del procedimiento dentro, TLC:
diclorometano/metanol 88/12
UV, detección de yodo
Rf: FmocAA27-35OH, 0,49
Rf: FmocAA27-36NH_{2}, 0,63
VydacC8, 5 \mu, 300 \ring{A}
30ºC, 1 ml/min, 262 nm
A H_{2}O/TFA al 0,1%
B ACN/TFA al 0,15%
80-99% de B/20 min
Tiempo de retención: FmocAA27-35OH, 15,8
Tiempo de retención: FmocAA27-36NH_{2}, 17,12
\vskip1.000000\baselineskip
2.
Se obtiene generalmente un rendimiento mayor que el teórico salvo que el sólido aislado se devuelva al reactor y se triture con agua.
11.6 Preparación a gran escala de fragmento HAA(27-36)-OH a partir de FmocAA(27-36)-OH
Se preparó un total de 3,897 kg de HAA27-36NH_{2} a partir de 5,221 kg de FmocAA27-36NH_{2} en cuatro pruebas con un rendimiento medio de 2 etapas del 86,4%. El intervalo de rendimiento observado para las pruebas, 74-97%, refleja presumiblemente suma de una prueba a la siguiente.
La elaboración y aislamiento de producto en esta fase funciona muy bien. Se aumenta la pureza del producto si se deja la cantidad correcta de DCM en el MTBE, y las propiedades físicas del sólido conducen a una filtración y secado rápidos. Este procedimiento de aislamiento del producto se ha incorporado a la nueva fase descrita en la siguiente Sección 11.6.2.
DCM es el disolvente usado durante la desprotección de FmocAA27-36NH_{2}. Al completarse la desprotección, la solución orgánica se lava con agua dos veces para separar buena parte de la piperidina en exceso, y se concentra después hasta aproximadamente un tercio del volumen original. Se añade MTBE para precipitar el fragmento. Se continúa la destilación para separar la mayoría del DCM restante y completar la precipitación del fragmento. Es importante separar buena parte del DCM para evitar pérdida de masa en la precipitación. También es importante dejar algo de DCM en el MTBE para asegurar la limpieza del producto. Dibenzofulveno, aducto de piperidina/fulveno y piperidina residual son solubles en MTBE. El HAA27-36NH_{2} se recoge y seca. Si es necesario, una segunda trituración del sólido (12 horas) con MTBE separará dibenzofulveno residual y lo que es más importante el aducto de piperidina/fulveno que pueda estar presente en el HAA27-36NH_{2}. Una trituración con hexano separará dibenzofulveno, pero no el aducto de piperidina/fulveno. El tiempo de secado del sólido aislado de MTBE es 1 día.
\newpage
Debido a la alta solubilidad de HAA27-36NH_{2} e impurezas relacionadas en DCM/MTBE, se deseaba un método analítico para determinar con precisión el punto final del intercambio de disolvente. Se ha desarrollado un método de GC para ensayar DCM en MTBE. La destilación es completa cuando el contenido de DCM en el MTBE es inferior
\hbox{al 6%.}
11.6.1 Preparación a gran escala de fragmento HAA(27-36)-OH a partir de FmocAA(27-36)-OH
Se carga un reactor encamisado de vidrio de 40 l con un agitador mecánico y termómetro con FmocAA27-36NH_{2} (1 eq., 1,356 kg), DCM (5 vol.) y piperidina (0,2 vol.). Se agita la solución a temperatura ambiente durante 1,5 horas (nota 1). La solución orgánica se lava con agua (2 x 5 vol.). El volumen de la capa orgánica se reduce a aproximadamente un tercio del volumen original por destilación (aproximadamente 25 mmHg, temperatura de la camisa menor de 45ºC para evitar la fusión del sólido). Se introduce gradualmente MTBE (5 vol.) en el recipiente de reacción mientras continúa la concentración hasta un punto de precipitación considerable y el volumen contenido es aproximadamente 5 volúmenes. Se detiene el intercambio de disolvente cuando el contenido de DCM es inferior al 6%. Se enfría la suspensión a 0-5ºC, se agita durante 60 minutos y se recoge después por filtración bajo vacío (rápida). Los sólidos se lavan con MTBE (2 x 0,5 vol.) y se secan hasta peso constante para dar 1,022 kg de HAA27-36NH_{2} con un rendimiento del 89,2% (2 etapas) y una pureza del 91% (nota 1).
La reacción puede reelaborarse por trituración con MTBE (12,5 vol.) a 23ºC durante 13 horas, recogida por filtración bajo vacío y secado.
Notas
1.
IPC y pureza medida por HPLC:
VydacC8, 5 \mu, 300 \ring{A}
1 ml/min, 262 nm, 30ºC*
A agua/TFA al 0,1%
B ACN/TFA al 0,1%
80-99% de B/20 minutos
Tiempo de retención: FmocAA27-36NH_{2}, 16,5. HAA27-36NH_{2}, 8,4
11.6.2 Preparación mejorada de fragmento HAA(27-36)-OH por acoplamiento en fase solución de FmocAA(27-36)-OH con HPheNH_{2}
Se ha desarrollado un nuevo procedimiento que combina las Secciones 11.5 a 11.6.1, que toma FmocAA25-35OH a HAA27-36NH_{2} directamente. Este nuevo procedimiento elimina problemas asociados con el aislamiento de FmocAA27-36NH_{2} y un tiempo de secado largo. Se da seguidamente una descripción detallada. El nuevo procedimiento elimina un tiempo de secado largo y una fase de la vía sintética.
Se añaden FmocAA27-35OH (5,0 g, 1 eq.), HOAT (0,459 g, 1,2 eq.) y Phe-NH_{2} (0,389 g, 1,2 eq.) a un matraz de fondo redondo de 100 ml equipado con un agitador magnético y una entrada de nitrógeno. Se añaden al matraz 10 volúmenes de NMP (50 ml) y DIEA (0,45 g, 1,5 eq.) y se agita bajo atmósfera de nitrógeno hasta disolverse los sólidos. Se enfría la solución entre 0 y 5ºC y se añade después HBTU (1,04 g, 1,2 eq.). Se agita bajo atmósfera de nitrógeno entre 0 y 5ºC durante 30 minutos. Se calienta la mezcla de reacción a 20ºC y se continúa agitando. Se realiza un control del procedimiento dentro (IPC) 90 minutos después de añadir el HBTU (nota 1).
Después de que el control del procedimiento dentro (IPC) muestra que es completa la reacción, se añade piperidina (1,379 g, 7 eq.) a la mezcla de reacción y se agita bajo atmósfera de nitrógeno durante 1,5 horas. Se realiza un IPC (nota 1). Si la separación de Fmoc no es completa, se agita 30 minutos más y se realiza el IPC.
Cuando se completa, se añade la mezcla de reacción a ácido acético acuoso al 5% a una velocidad que no se supere una temperatura de 35ºC (30 vol.). Se agita la suspensión resultante durante 1 a 2 horas y se recoge por filtración bajo vacío (nota 2). Se lava el sólido con 10 volúmenes (50 ml) de agua.
Se devuelve el sólido húmedo al reactor, se añaden 20 volúmenes de agua (100 ml) y se agita a temperatura ambiente durante 1 a 2 horas. Se recogen los sólidos por filtración bajo vacío, se lavan con 10 volúmenes de agua (50 ml) y se secan.
El sólido secado (nota 4) se tritura con MTBE (20 vol.) a temperatura ambiente durante 2 a 5 horas para separar dibenzofulveno y aducto de dibenzofulveno-piperidina. Se recoge el sólido por filtración bajo vacío y se seca hasta peso constante produciendo 4,55 gramos (94,3%) de HAA27-36NH_{2} con una pureza del 85-90% (nota 1).
\newpage
Los subproductos de Fmoc (dibenzofulveno y su aducto con piperidina) se separan generalmente en este protocolo; no obstante, si es necesaria una reelaboración, se agita el sólido en 10 volúmenes de MTBE a 20ºC durante 2 a 3 horas, se recoge y se seca.
Notas
1.
Control del procedimiento dentro (IPC) por HPLC de fase inversa:
Columna Vydac C8, 300 \ring{A}, 5 \mu, 30ºC
Caudal 1 ml/min
Detección UV a 262 nm
Fase móvil A. Agua/TFA al 0,1%
B Acetonitrilo/TFA al 0,1%
Método 80 a 99% de B durante 20 minutos
Tiempos de retención
FmocAA27-36NH_{2}, (16,5 min.) HAA27-36NH_{2} (8,4 min)
\vskip1.000000\baselineskip
2.
El tiempo de filtración total fue 10 minutos.
\vskip1.000000\baselineskip
3.
La torta del filtro húmeda debe devolverse al reactor para un lavado con agua inmediatamente a fin de evitar el aceitado o engomado de los sólidos.
\vskip1.000000\baselineskip
4.
El producto crudo debe secarse completamente para asegurar que la trituración con MTBE separará los subproductos de dibenzofulveno.
11.7 Preparación a gran escala de fragmento FmocAA(17-36)-OH por fusión de síntesis en fase solución de FmocAA(17-26)-OH con HAA(27-36)-OH
Se preparó un total de 5,115 kg de FmocAA17-36NH_{2} a partir de 2,993 kg de HAA27-36NH_{2} y 3,176 kg de FmocAA17-26OH en cuatro pruebas. El rendimiento medio fue 84,3%. La filtración del sólido crudo después del goteo de agua de la mezcla de reacción duró una media de 40-50 minutos.
Se hace un ensayo de uso en una escala de 1-2 g, ensayando ambos fragmentos y el HBTU a usar antes de realizar la reacción de acoplamiento. La estequiometría de los materiales de partida y reactivos se determina a partir del ensayo de uso. Se anota también en el ensayo de uso la solubilidad de los materiales de partida. Una solución turbia puede indicar la presencia de sales en FmocAA17-26OH y justificar un lavado con agua en el fragmento. Es imperativo que todos los componentes de la mezcla de reacción estén claramente en solución antes de añadir el HBTU para asegurar una conversión completa de los materiales de partida a producto con racemización y formación de subproductos mínima.
La pureza de FmocAA17-36NH_{2} crudo aislado del goteo de agua se aumenta significativamente por precipitación en IPA. El FmocAA17-36NH_{2} es parcialmente soluble en IPA. La trituración de FmocAA17-36NH_{2} con aproximadamente 15 volúmenes de IPA/agua 95/5 precalentado a 60-70ºC seguida por agitación mientras se enfría a temperatura ambiente durante varias horas aumenta la pureza del fragmento. Ambos materiales de partida así como la amida de piperidina de FmocAA17-26OH y el aducto de enamina-urea de HAA27-36NH_{2} son solubles en IPA al 95%. La trituración del FmocAA17-36NH_{2} crudo con IPA al 95% a temperatura ambiente durante períodos extensos de tiempo no es tan eficaz en la separación de impurezas. Se ha completado un estudio de estabilidad a 60-70ºC. El fallo al calentar la solución de IPA más allá de 52ºC parece tener un impacto mínimo en la calidad del producto aislado.
11.7.1 Método preferido para preparación a gran escala mejorada de fragmento FmocAA(17-36)-OH por fusión de síntesis en fase solución de FmocAA(17-26)-OH con HAA(27-36)-OH
Un reactor encamisado de 40 l equipado con un agitador mecánico y una entrada de nitrógeno se carga con FmocAA17-26OH (1 eq., 0,770 kg), HAA27-36NH_{2} (1 eq., 0,720 kg), HOAT (1,5 eq.) y DMF (12,5 volúmenes con relación a FmocAA17-26OH). Se añade EtPr_{2}N (1,5 eq.) y se agita la suspensión a temperatura ambiente hasta disolverse los sólidos (visualmente). Se enfría la solución a 0-5ºC bajo atmósfera de nitrógeno y se añade HBTU (1-1,05 eq.). La mezcla de reacción se agita a 0-5ºC hasta disolverse el HBTU (visualmente, aproximadamente 15 minutos). Se calienta la mezcla de reacción a 25ºC y se agita durante 2 horas (nota 1). La solución de DMF se enfría a 0-5ºC y se añade agua de procedimiento fría (12,5 vol.) a una velocidad tal que no exceda de 25ºC. La suspensión resultante se agita durante 1-24 horas, y los sólidos se recogen por filtración bajo vacío y se lavan con agua (3 x 4 vol.). Los sólidos se secan en el filtro durante 16-24 horas hasta aproximadamente 2 veces la masa teórica. El reactor de 40 l se carga con isopropanol/agua 95/5 (25 vol.) y se calienta a 45ºC. El FmocAA17-36NH_{2} semiseco se añade a la solución de IPA con agitación rápida. Se calienta la suspensión a 52ºC, y se agita después durante 12-16 horas a medida que se enfría a temperatura ambiente (nota 2). Los sólidos se recogen por filtración bajo vacío, se lavan con una cantidad mínima de IPA y se secan para dar 1,261 kg de FmocAA17-36NH_{2} con un rendimiento del 85% y una pureza del 90,6% por HPLC (nota 1). La reacción puede reelaborarse repitiendo la trituración con IPA/agua 95/5.
Notas
1.
Control del procedimiento dentro y pureza, HPLC
Vydac, C8, 5 \mu, 300 \ring{A}
1 ml/min, 262 nm, 30ºC
A Agua/TFA al 0,1%
B IPA/ACN 80/20/TFA al 0,1%
60-95% de B/20 minutos
Tiempos de retención: HAA27-36NH_{2}, 6,73 minutos
FmocAA17-26OH, 10,67 minutos
FmocAA17-36NH_{2}, 20,2 minutos
\vskip1.000000\baselineskip
2.
El FmocAA17-36NH_{2} no se disuelve completamente en este volumen a esta temperatura. Antes de recoger los sólidos, se detiene la agitación y se permite a los sólidos sedimentar. Se retira una muestra del filtrado y se analiza por HPLC. Si el filtrado contiene una cantidad significativa de FmocAA17-36NH_{2}, se enfría a 0ºC antes de recoger los sólidos.
11.8 Preparación a gran escala de fragmento HAA(17-36)-OH a partir de FmocAA(17-36)-OH
Se preparó un total de 4,965 kg de HAA17-36NH_{2} a partir de 5,112 kg de FmocAA17-36NH_{2} en cuatro pruebas. El rendimiento aislado y trazas en HPLC indican la presencia de dibenzofulveno y quizás disolvente. El dibenzofulveno presente no interferirá con la siguiente reacción de acoplamiento porque se separó con carbonato potásico, no piperidina, por tanto, el aducto con piperidina de dibenzofulveno no es un problema químicamente.
Hay varios problemas asociados con este procedimiento. La reacción se efectúa en 12 volúmenes de DMF. La base que separa el grupo Fmoc es 1 volumen de carbonato potásico 1,1 M., que es incapaz de formar un aducto con dibenzofulveno básico, difícil de separar. La desprotección transcurre en aproximadamente 90 minutos a temperatura ambiente.
Una solución de cloruro sódico:agua acuosa saturada 1:1 preenfriada a 0ºC se añade para coprecipitar el fragmento y dibenzofulveno. Esto genera un sólido lechoso fino que tarda horas (5-8) en filtrar. Una vez aislado, el sólido húmedo ha de secarse completamente (menos de 1% de LOD) para separar la impureza dibenzofulveno. El secado tarda 10 días (vacío, no calor). Una vez seco, el sólido se devuelve al reactor y se tritura con heptano:MTBE 3:1 (20 vol.) a temperatura ambiente durante 18 horas para separar el dibenzofulveno. Tiempos de trituración más cortos no lo separan completamente y, si hay algo de agua en los sólidos, no se separa. Puede usarse una reelaboración con heptano:MTBE 3:1 (20 vol.) si persiste el dibenzofulveno.
Para resolver estos problemas, se desarrolló el siguiente nuevo procedimiento. Se añaden FmocAA17-36NH_{2} (2,0 g, 1 eq.) y heptano (8 vol.) a un matraz de fondo redondo de 100 ml equipado con un agitador mecánico, controlador de temperatura y condensador de reflujo. Se añaden 2 volúmenes de MTBE (4 ml) y se calienta la suspensión a 45-50ºC (nota 1). Se añade la piperidina (1,0 eq.). Se agita bajo atmósfera de nitrógeno a 45-50ºC durante 24-36 horas (nota 2). Se filtra en caliente la mezcla de reacción a 45-50ºC (nota 3) y se lava después la torta con 5 volúmenes (10 ml) de heptano:MTBE 60:40.
Notas
1.
Resultará una reacción más lenta si se permite escapar MTBE del reactor cambiando por ello la relación heptano:MTBE. Temperaturas de reacción mayores de 50ºC pueden producir engomado de los sólidos de reacción. El Fmoc se separa en gran medida en 5 horas.
\vskip1.000000\baselineskip
2.
Se compruebe por RP-HPLC que se completa la reacción:
Columna Vydac C8, 300 \ring{A},5 \mu, 30ºC
Caudal 1 ml/min
Detección UV a 262 nm
Fase móvil A. Agua/TFA al 0,1%
B IPA:ACN 80:20/TFA al 0,1%
Método 60 a 95% de B durante 30 minutos
\vskip1.000000\baselineskip
3.
La filtración en caliente ayuda en la separación del aducto con piperidina de dibenzofulveno.
11.8.1 Preparación a gran escala de fragmento HAA(17-36)-OH a partir de FmocAA(17-36)-OH
Un reactor encamisado de 40 l se carga con FmocAA17-36NH_{2} (1 eq., 1,26 kg) y DMF (12 vol.) a temperatura ambiente. Se añade de una vez una solución de carbonato potásico acuoso 1,11 M (nota 1). Se agita la mezcla de reacción a temperatura ambiente durante 3,5 horas (nota 2). La mezcla de reacción se añade lentamente a una solución 1:1 de cloruro sódico acuoso saturado/agua (10 volúmenes) preenfriada a 0ºC a tal velocidad que no se supere una temperatura de 10ºC (aproximadamente 1-2 horas). El sólido se recoge por filtración bajo vacío usando una chapa de caucho para comprimir agua de la torta del filtro (nota 3). La torta húmeda se transfiere de vuelta al recipiente de reacción y se tritura (agita) con agua (10 vol.) durante 1-2 horas para separar sales inorgánicas residuales. El sólido se recoge por filtración bajo vacío, se comprime con una chapa de caucho y se transfiere después a un horno de vacío y se seca hasta peso constante. El sólido seco (nota 4) se tritura (agita) con heptano:MTBE 3:1 (20 vol.) durante un mínimo de 14 horas a temperatura ambiente para separar dibenzofulveno. El sólido se recoge por filtración bajo vacío, se lava con heptano (2 vol.) y se seca para dar 1,20 kg de HAA17-36NH_{2} con 99,5% de rendimiento y una pureza del 75%. El HAA17-36NH_{2} contiene 5% de dibenzofulveno. Se reelabora la reacción repitiendo la trituración con heptano:MTBE.
Notas
1.
La solución se vuelve turbia cuando se añade el carbonato potásico acuoso, pero se aclara con agitación continuada. Se notó una exotermicidad de 4-5ºC.
\vskip1.000000\baselineskip
2.
Se usó HPLC para IPC y pureza.
Vydac C8, 260 nm
1 ml/min, 262 nm, 30ºC
A. Agua/TFA al 0,1%
B IPA/acetonitrilo 80/20/TFA al 0,1%
60 a 95% de B/30 minutos
\vskip1.000000\baselineskip
3.
El producto precipita con un tamaño de partículas fino produciendo una filtración lenta.
\vskip1.000000\baselineskip
4.
El material debe estar exento de agua para el heptano a fin de separar eficazmente el dibenzofulveno.
11.9 Preparación a gran escala de fragmento AcAA(1-36)-OH por síntesis en fase solución a partir de AcAA(1-16)-OH y FmocAA(17-36)-OH
El AcAA1-16OH se disolvió en DMF con HOAT y DIEA, se enfrió a 0ºC y se añadió HBTU. Esto se agitó durante 15 minutos, o hasta disolverse el HBTU, y se añadió después HAA17-36NH_{2}. La preactivación de AcAA1-16OH en ausencia de HAA17- 36NH_{2}era una precaución que se encontró más tarde no necesaria. Además, la disolución de HAA17-36NH_{2} en la solución de DMF a 0ºC que contiene el AcAA1-16OH activado probó ser lenta a escala
mayor.
Se preparó un total de 6,972 kg de AcAA1-36NH_{2} a partir de 3,92 kg de AcAA1-16OH y 4,96 kg de HAA17-36NH_{2} en cuatro pruebas que promediaban un 80,1% de rendimiento. Dos pruebas de esta fase promediaron 87% de rendimiento y dos pruebas promediaron 73% de rendimiento.
Se hace un ensayo de uso en una escala de 1-2 g, ensayando ambos fragmentos y el HBTU a usar antes de realizar la reacción de acoplamiento. La estequiometría de los materiales de partida y reactivos se determina a partir del ensayo de uso. Se anota también en el ensayo de uso la solubilidad de los materiales de partida. Una solución turbia puede indicar la presencia de sales en AcAA1-16OH y justificar un lavado con agua en el fragmento. Es imperativo que todos los componentes de la mezcla de reacción estén claramente en solución antes de añadir el HBTU para asegurar una conversión completa de los materiales de partida a producto con racemización y formación de subproductos
mínima.
Los fragmentos, AcAA1-16OH y HAA17-36NH_{2}, y los reactivos HOAT y DIEA se disolvieron en DMF, se enfriaron a 0ºC y se añadió HBTU. Una de las pruebas requirió un equivalente adicional de DIEA para recoger HCl en HAA17-36NH_{2}. El producto crudo se aisló de la mezcla de reacción con un goteo de agua (tiempo de filtración, 10 minutos). El sólido todavía húmedo se devolvió a un reactor que contenía acetonitrilo precalentado a 55ºC, y se agitó después rápidamente mientras se enfriaba a 35ºC durante 3 horas y después a 20ºC durante la noche. La suspensión se enfría a 0-5ºC, se agita 1-2 horas más y se recoge el sólido por filtración. Durante este procedimiento, el AcAA17-36NH_{2} casi pasa a solución a 55ºC. A medida que se enfría la solución, el AcAA17-36NH_{2} precipita (aceites) de la solución. A medida que se enfría la solución, el aceite solidifica y se transforma eventualmente en un sólido muy blanco. Durante el transcurso de esta transformación, puede tener lugar una deposición considerable de sólido en la pared del reactor y el eje del agitador. Mucha de ésta se desprende a medida que se agita la suspensión durante la noche a 20ºC. Después de recoger el sólido, se llena el reactor con suficiente agua para cubrir todo el sólido pegado a las paredes del reactor o el eje. Se agita la suspensión hasta que todo el sólido restante se ha desprendido de las paredes y el eje (aproximadamente 1 hora) y se usa después como lavado en la torta del filtro. El lavado con acetonitrilo separa materiales de partida no reaccionados y todos los fragmentos truncados de menos de 20 aminoácidos.
11.9.1 Preparación a gran escala preferida de fragmento AcAA(1-36)-OH por síntesis en fase solución a partir de AcAA(1-16)-OH y FmocAA(17-36)-OH
Se carga un reactor de 40 l con AcAA1-16OH (938 g, 1 eq.), HAA17-36NH_{2} (1,19 kg, 1 eq.), HOAT (1 eq.), DMF (19 vol., con relación a AcAA1-16OH) y DIEA (1 eq.). Se agita la suspensión hasta disolverse los sólidos, se enfría después a 0-5ºC y se añade HBTU (1,03 eq.). Se agita la solución a 0-5ºC durante 15 minutos o hasta disolverse los sólidos, se calienta a 20ºC y se agita durante 2 horas. Se muestrea la mezcla de reacción para un IPC (nota 1). Cuando se juzga completa la reacción, se añade agua (19 vol.) a una velocidad tal que no se superen 35ºC (nota 2).
Se agita la suspensión durante 1-24 horas y se recoge después el sólido por filtración bajo vacío (10 minutos) y se lava con agua (2 x 3 vol.). La torta del filtro se comprime para separar la mayor agua posible. Entre tanto, se carga el reactor con acetonitrilo al 95%/agua (30 volúmenes con relación a la carga de AcAA1-16OH) y se calienta a 55ºC con agitación.
El sólido húmedo se añade al reactor en porciones para evitar aglutinación. Se agita la suspensión mientras se enfría a 35ºC durante 3 horas y después a 20ºC durante la noche. Se enfría a 0-5ºC, se agita durante 2 horas, se detiene la agitación y se muestrea la solución.
Se recoge el sólido por filtración bajo vacío. Se lavan el reactor y las tuberías con acetonitrilo al 90%/agua (3,6 vol.).
Se carga el reactor con una cantidad suficiente de agua para cubrir todo el sólido pegado a las paredes del reactor o el eje del agitador (aproximadamente 30 vol.). Se agita a temperatura ambiente hasta no estar más pegados los sólidos a las paredes del reactor y el eje (aproximadamente 1 hora). Se recoge el sólido con el resto y se seca hasta peso constante (1,83 kg, rendimiento 86%).
Se repite la trituración en el sólido seco usando acetonitrilo/agua 90/10.
Notas
1.
IPC y pureza, HPLC
YMC ODS-A, 150 x 4,6 mm, 5 \mu, 120 \ring{A}
1 ml/min, 260 nm, 30ºC
A. Agua/TFA al 0,1%
B THF/TFA al 0,1%
60-90% de B/30 min, 90-95% de B/1 min, 95% de B/5 min.
AcAA1-16OH 6,37 minutos
HAA17-36NH_{2} 8,91 minutos
AcAA1-36NH_{2} 18,07 minutos
\vskip1.000000\baselineskip
2.
Si la temperatura supera 35ºC durante la adición de agua, los sólidos que precipitan pueden fundir conduciendo a aglutinaciones y/o deposición en las paredes del reactor.
11.10 Desprotección de cadenas secundarias de AcAA(1-36)-OH
El objetivo de este experimento era cambiar la velocidad de adición de MTBE en la precipitación para mantener la temperatura por debajo de 20ºC y también aislar y descarboxilar T-20 sólido crudo (es decir, eliminar la descarboxilación en solución).
El T-20 crudo se aisló por precipitación de ACN/agua como un sólido antes de cargar en una columna de HPLC. El contenido porcentual de T-20 del sólido se determinó por un ensayo de HPLC basado en peso.
Después de separar los grupos protectores de cadenas secundarias en el TFA/agua/ditiotreitol 90/5/5, se enfría la solución a 0ºC y se añade MTBE (45 vol. con relación a la carga de AcAA1-36NH_{2}). Ésta es una cantidad mínima de MTBE requerida para asegurar una precipitación completa de T-20. Hay una exotermicidad al mezclar y los primeros 5 volúmenes deben añadirse lentamente para mantener la temperatura por debajo de 20ºC (aproximadamente 60 minutos). Cuanto más MTBE se añade, puede aumentarse la velocidad de adición. El mantenimiento de la temperatura por debajo de 20ºC durante la precipitación impide la aglutinación del sólido a medida que precipita de la solución.
El protocolo de división/purificación actual implica realizar la desprotección a una escala que se acomode a la purificación cromatográfica. El T-20 crudo aislado del cóctel de desprotección como sal de TFA se disolvió en acetonitrilo/agua a pH 5, se filtró y se dejó permanecer durante 15 horas para efectuar la descarboxilación de los índoles de triptófano. Después de completarse la descarboxilación, la solución se diluyó y transfirió al grupo de purificación para cargarse en la columna. Durante la dilución, la solución se vuelve siempre nebulosa y la solución turbia se bombea a la columna. Esto produjo deposición del sólido en la cabeza de la columna y erosión gradual del funcionamiento de la columna durante las pruebas de purificación. Permitir a T-20 descarboxilarse en acetonitrilo/agua a pH 5 durante varias horas conduce a la formación de agregados altamente insolubles.
Se ha desarrollado un método para evitar la descarboxilación en solución. El T-20 crudo, aislado como sal de TFA de la precipitación con MTBE, se descarboxilará bajo vacío a temperatura ambiente durante aproximadamente 5-7 días. Se encontró que la descrboxilación fue completa en tres días a 40ºC bajo vacío. El contenido de TFA del sólido aislado fue 9%. El material puede guardarse durante hasta un mes a 0ºC con una pérdida del 1% p/p.
Puede realizarse un intercambio de sal en etanol/agua (1:9) con HOAc después de aislar T-20-TFA de MTBE. La sal acetato de T-20 crudo es significativamente más estable y puede preferirse. Cualquier método de aislamiento permitirá realizar la desprotección de cadenas secundarias a mayor escala y el T-20 no estará expuesto a las condiciones de acetonitrilo/agua/HOAc usadas para descarboxilación que se sabe que causan agregación.
Nuevo método para desprotección de cadenas secundarias de AcAA(1-36)OH
Se prepara una solución de TFA/agua/ditiotreitol 90/5/5 (13 vol.) y se purga con nitrógeno durante 3 minutos. Se añade en porciones AcAA1-36NH_{2} a TFA/agua/ditiotreitol 90/5/5 (13 vol.) a temperatura ambiente bajo atmósfera de nitrógeno. Una vez en solución, se agita a temperatura ambiente durante 4 horas y se enfría después a 0ºC. Para precipitar el T-20, se añade gota a gota MTBE (45 vol.), enfriado a 0-5ºC, con una velocidad lenta manteniendo inicialmente una temperatura por debajo de 20ºC (tiempo de adición aproximadamente 1-2 horas). El sólido se recoge por filtración bajo vacío (nota 1). El reactor, las tuberías y la torta del filtro se lavan inmediatamente con 3 x 5 volúmenes de MTBE. Se separa el sólido, se muestrea para IPC t = 0 (nota 2) y se seca bajo vacío durante 5 días, o hasta que la HPLC no muestra cambios.
Notas
1.
Evitar tracción de aire a través del sólido durante esta filtración porque la solución de desprotección es higroscópica. La tracción de aire a través del sólido antes de que se haya lavado la solución de TFA puede producir un sólido pegajoso o aceitoso.
\vskip1.000000\baselineskip
2.
Se usa el método de HPLC TM2-0003-01 (método de TFA). El método de acetato amónico (TM2-0006-01) no separa los diversos intermedios carboxilados.
5. Desprotección de cadenas secundarias de AcAA(1-36)OH
Se desprotegió un total de 7,226 kg de AcAA1-36NH_{2} en 12 pruebas. Sólo se prepararon 6,972 kg de AcAA1-36NH_{2} sugiriendo que el intermedio puede ser higroscópico. El sólido aislado del goteo de MTBE se disolvió en 10 volúmenes de ACN/agua 1:1, se filtró y se ajustó en pH 3,5 con bicarbonato sódico. Se añadió ácido acético (1,5% en volumen) (pH 4,5 a 5) y la solución se agitó a temperatura ambiente durante 15 horas para efectuar descarboxilación. La solución se diluyó con 25 volúmenes de agua para dar un total de 40 volúmenes de una solución de agua/ACN 85/15. La solución era turbia en todos los casos y en algunos tenía un sólido fino (T-20 agregado). Se tomó una muestra para IPC y la solución se transfirió al grupo de purificación. Se calcularon los rendimientos de T-20 crudo para las pruebas usando un ensayo de HPLC p/p.
La desprotección de AcAA1-36NH_{2} es completa en TFA/agua/DTT 90/5/5 a temperatura ambiente después de 4-5 horas. A las 8 horas, ha tenido lugar una degradación evidente (2%). En el mismo cóctel a 5ºC, la desprotección no es completa a las 8 horas, pero lo es a las 23 horas. No hay diferencia de pureza del T-20 crudo obtenido después de 5 horas a temperatura ambiente frente a 23 horas a 5ºC. Puesto que el volumen de aislamiento (aproximadamente 55 vol.) es mucho mayor que el volumen de reacción (desprotección) (13 vol.), es necesario disolver el AcAA1-36NH_{2} en la solución de TFA en una garrafa de 20 l, y transferir después la solución a un reactor de 40 l.
El aislamiento del T-20 carboxilado crudo (como sal de TFA) del cóctel de desprotección se consigue por precipitación con MTBE. La cantidad de MTBE necesaria para precipitar el péptido es 3-4 veces la cantidad de cóctel de desprotección. El uso de MTBE en dos veces el volumen (o menos) del cóctel de división deja detrás péptido. La adición del MTBE al cóctel de división produce un sólido filtrado fácilmente, mientras que añadir el cóctel de MTBE produce un precipitado fino que es difícil de filtrar. Hay una elevación de temperatura de 5ºC a 40-45ºC durante la adición de MTBE a la solución de TFA. El aumento de temperatura no tiene efecto en la pureza del T-20 crudo aislado (187/117,119). Hubo alguna aglutinación de los sólidos durante la adición de MTBE. La suspensión se agitó durante 1-2 horas para romper las aglutinaciones. Mantener una temperatura por debajo de 20ºC durante la adición de MTBE produce un sólido más uniforme que se filtra mejor (196/31). La velocidad de adición del MTBE se controlará en el futuro. Se recogió T-20 crudo por filtración bajo atmósfera de nitrógeno. El sólido se hará pegajoso si se expone a aire húmedo durante la filtración antes de lavar el TFA. Después de lavar el TFA, el sólido es estable al aire.
Prueba del método
Se prepara una solución de TFA/agua/ditiotreitol 90/5/5 (13 vol.) en una garrafa de 20 l y se purga después con nitrógeno durante 3 minutos. Se añade AcAA1-36NH_{2} (650 g) en porciones para evitar aglutinación. Una vez que el sólido está en solución, se transfiere la solución a un reactor de 70 l. La garrafa y las tuberías se lavan con una cantidad mínima de TFA/agua/ditiotreitol 90/5/5. La solución se agita a temperatura ambiente bajo atmósfera de nitrógeno durante 4 horas y se enfría después a 0-5ºC. Se añade MTBE (45 vol.) a una velocidad tal que la temperatura interna sea inferior a 30ºC. El sólido se recoge por filtración bajo vacío bajo una corriente de nitrógeno. El reactor, las tuberías y el sólido se lavan con 2 x 2 volúmenes de MTBE y se seca hasta peso constante (594 g, 70%).
El sólido (594 g) se disuelve en ACN al 50%/agua (8 volúmenes con relación a la carga de AcAA1-36NH_{2}) y se filtra. El recipiente y las tuberías se lavan con ACN al 50%/agua (2 vol.). El pH de la solución se ajusta en 3,5-4,0 con bicarbonato sódico y se añade después ácido acético (0,18 vol.) llevando el pH a 4,9. La solución se agita a temperatura ambiente durante 15 horas (IPC, nota 1) y se ajusta después el pH en 9-9,5 con carbonato potásico 1 M. Se diluye la solución a agua/ACN 85/15 añadiendo agua (25 vol.). La solución turbia resultante se muestrea para análisis de HPLC p/p y se transfiere al grupo de purificación.
Notas
1.
Método TM2-0003-01.
2.
Método TM2-0006-01.
11.11 Purificación de HAA(1-36)-OH
La purificación, liofilización y envasado se clasifican en tres fases:
% p/p = 100 - % de impurezas - % de acetato - % de agua - % de TFA. El contenido de acetato en los lotes fue 6-8%.
Un total de 2,08 kg de T-20 (neto) se aisló de 6,97 kg de AcAA1-36NH_{2}. Esto representa un rendimiento del 49,3% de AcAA1-36NH_{2}. El rendimiento medio en la purificación cromatográfica fue 55%. Los rendimientos para pruebas individuales variaron del 41 al 55%. Los rendimientos más bajos fueron resultado de fallos de columna o bombas, conduciendo a pasadas múltiples. En general, si la cromatografía funcionó, los rendimientos estuvieron en el intervalo del 50-55%. La pureza del T-20 aislado fue 93-95%.
Se examinaron cuatro gradientes durante la purificación para comparar métodos con el objetivo de minimizar el tiempo de prueba:
1.
15-22% de ACN/60 minutos, 22-36% de ACN/525 minutos a 330 ml/min.
2.
16-26% de ACN/60 minutos, 26-40% de ACN/525 minutos a 330 ml/min.
3.
Segundo gradiente de Trimeris. 15-36% de ACN/1788 minutos a 330 ml/min.
4.
Gradiente de Trimeris original 20-23% de ACN/112 minutos, 23-36% de ACN/488 minutos a 330 ml/min.
Una columna de veinte centímetros (cm) se rellenó (compresión axial) con la resina Amberchrom (altura de lecho 35 cm). Se desprotegieron y descarboxilaron en solución lotes de 500-700 g de AcAA1-36NH_{2}. Esta escala produce una materia prima de alimentación a la columna que contiene aproximadamente 400 gramos de péptido (aproximadamente 75% de T-20). La solución materia prime es típicamente nebulosa y puede contener sólidos suspendidos. La solución turbia se carga en la columna a razón de 500 ml/min usando 15% de B. No hubo aumento de presión durante la carga de la columna para cualquiera de las pruebas. Se reduce el caudal a 330 l/min y se prueba el gradiente especificado durante la cantidad indicada de tiempo. Se recogen las fracciones y se agrupan las que contienen más del 78% de T-20 (100-110 l) y se diluyen con agua para llevar el contenido de acetonitrilo a aproximadamente 15-20% (aproximadamente 140 litros). Se lava la columna y se equilibra después con 15% de B. La solución que contiene T-20 se carga de vuelta a la columna de 20 cm a razón de 900 ml/min. El % de B se aumenta al 50% y se saca T-20 de la columna en aproximadamente 25 l.
La solución se congela en campanas de vidrio de un litro y se liofiliza a un polvo. El T-20 aislado es típicamente del 92-94% por HPLC y contiene 6-8% de acetato y 3-4% de agua.
Método preferido
Una solución de T-20 en agua/acetonitrilo 85/15 (27 l) a pH 9,2 se bombeó a una columna de HPLC de veinte centímetros a razón de 500 ml/min. El caudal se redujo a 330 ml/min durante 30 minutos (en incrementos de 30-40 ml/min cada 5 minutos). Se inicia un gradiente lineal que va de 20% de B a 36% de B durante 600 minutos. Se recogen fracciones hasta que la absorbancia cae por debajo de 0,2 AUFS. Se analiza el contenido de las fracciones por HPLC (nota 1). Se lava la columna con 80% de B a razón de 900 ml/min durante 10 minutos, y se lleva después de vuelta a 15% de B y se equilibra a 900 ml/min. Se agrupan las fracciones que contienen más del 78% de T-20 (113 l) y se diluyen con tampón (28,2 l) para llevar la concentración de acetonitrilo al 15-20%. Se bombea la solución a la columna a razón de 900 ml/min. El % de B se aumenta al 50% y se eluye T-20 de la columna a razón de 900 ml/min en aproximadamente 25 l. La concentración de T-20 es aproximadamente 9-10 mg/ml. La solución se transfiere a campanas de liofilización de un litro, se congela y se liofiliza para dar 216,29 g de T-20 con un rendimiento del 54,9% y una pureza del 94,1%.
Notas
1.
Se analizan por HPLC el contenido y la pureza de fracciones.
YMC ODS-A, 150 x 4,6 mm, 5\mum, 120 \ring{A}
1 ml/min, 220nm, 30ºC
A NH_{4}OAc 50 mM a pH 7 (ajuste con NH_{4}OH): ACN 70/30
B NH_{4}OAc 50 mM a pH 7 (ajuste con NH_{4}OH): ACN 5/95
0-15% de B/50 min, 15-100% de B/2 min, 100% de B/3 min
Tiempo de retención de T-20, 29,0 minutos.
11.12 Estabilidad térmica de péptidos
Se realizó una serie de experimentos para caracterizar la estabilidad térmica de los fragmentos de T-20 intermedios. Los fragmentos de T-20 se saturaron con agua, se filtraron y se pusieron después en recipientes cerrados y se expusieron a temperaturas elevadas. En varios puntos de tiempo se recogen muestras y se analizan por métodos de HPLC para tener acceso a los cambios de pureza. También se caracterizó la estabilidad de los fragmentos de T-20 secos por análisis termogravimétrico (TGA).
Todos los fragmentos pueden secarse a 40ºC durante 3 días salvo AcAA1-16OH. Sólo se observa una degradación moderada después de 24 horas a 80ºC en dos fragmentos, FmocAA27-35OH (3%) y FmocAA27-36NH_{2} (1,4%). El fragmento AcAA1-16OH era inicialmente del 97% de pureza. Después de 3 días a 40ºC, era del 93,4% de pureza y seco. Después de 24 horas adicionales a 80ºC, permanecía en el 93,9%. El AcAA1-16OH húmedo debe secarse a temperatura ambiente.
El punto del estudio de estabilidad fue determinar si los fragmentos pueden secarse a 40ºC en lugar de a temperatura ambiente. El estudio indica que los fragmentos son estables al secado a 40ºC. Esto reducirá en gran medida los tiempos de secado.
Se ha completado un estudio diseñado para examinar la estabilidad de los fragmentos Ac(1-16)-OH, Fmoc(27-35)-OH, Fmoc(17-26)-OH, Fmoc(27-36)-NH_{2}, Fmoc(17-36)-NH_{2}, H(17-36)-NH_{2} y Ac(1-36)-NH_{2}, bajo diversas condiciones de disolvente y temperatura que imitan su aislamiento y purificación. Todos los fragmentos son estables, la estabilidad se designa con una X, en los sistemas de disolventes de los que se aíslan y/o purifican:
\newpage
Tiempo
Intermedio Solución de almacenamiento Inicial 1 hora 6 horas 1 día 3 días
F(27-35)-OH EtOH:H_{2}O 9:1, 40ºC X X X X X
F(17-26)-OH EtOH/H_{2}O 80:20, 40ºC X X X X X
F(27-36)-NH_{2} NMP/H_{2}O 1:1, 40ºC X X X X X
Ac(1-16)-OH HCl 0,01 M, 5-10ºC X X X X X
F(17-36)-NH_{2} IPA al 95%/H_{2}O, 60-65ºC X X X X X
H_{2}O al 50%/NMP, 50ºC X X X X X
EtOH/H_{2}O 90:10, 40ºC X X X X X
H(17-36)-NH_{2} H_{2}O/DMF 1,5:1, 40ºC X X X X X
Ac(1-36)-NH_{2} ACN/H_{2}O 9:1, 50ºC X X X X X
H_{2}O al 50%/NMP, 50ºC X X X X X
EtOH:H_{2}O 85:15, 70ºC X X X X X
X = contenido e impurezas por HPLC, control de apariencia visual

Claims (29)

1. Un método para la síntesis de un péptido que tiene la fórmula
Ac-YTSLIHSLIEESQNQQEKNEQELLELDKWASLWNWF-NH_{2} (SEQ ID NO: 1),
que comprende:
(a)
hacer reaccionar un péptido protegido en sus cadenas secundarias de fórmula:
Fmoc-EKNEQELLEL-COOH (SEQ ID NO: 11)
con un péptido protegido en sus cadenas secundarias de fórmula:
NH_{2}-DKWASLWNWF-NH_{2} (SEQ ID NO: 18)
para producir un péptido protegido en sus cadenas secundarias de fórmula:
Fmoc-EKNEQELLELDKWASLWNWF-NH_{2} (SEQ ID NO: 12);
(b)
desproteger el término amino del péptido producido en (a);
(c)
hacer reaccionar el péptido producido en (b) con un péptido protegido en sus cadenas secundarias de fórmula:
Fmoc-YTSLIHSLIEESQNQQ-COOH (SEQ ID NO: 4)
para producir un péptido protegido en sus cadenas secundarias de fórmula:
Fmoc-YTSLIHSLIEESQNQQEKNEQELLELDKWASLWNWF-NH_{2} (SEQ ID NO: 1);
(d)
modificar el término amino del péptido producido en (c) en una modificación de acetilo; y
(e)
desproteger las cadenas secundarias del péptido protegido en sus cadenas secundarias de (d) para producir un péptido de fórmula:
Ac-YTSLIHSLIEESQNQQEKNEQELLELDKWASLWNWF-NH_{2} (SEQ ID NO: 1).
2. Un método para la síntesis de un péptido que tiene la fórmula
Ac-YTSLIHSLIEESQNQQEKNEQELLELDKWASLWNWF-NH_{2} (SEQ ID NO: 1),
que comprende:
(a)
hacer reaccionar un péptido protegido en sus cadenas secundarias de fórmula:
Fmoc-EKNEQELLEL-COOH (SEQ ID NO: 11)
con un péptido protegido en sus cadenas secundarias de fórmula:
NH_{2}- DKWASLWNWF-NH_{2} (SEQ ID NO: 18)
para producir un péptido protegido en sus cadenas secundarias de fórmula:
Fmoc-EKNEQELLELDKWASLWNWF-NH_{2} (SEQ ID NO: 12);
(b)
desproteger el término amino del péptido producido en (a);
(c)
hacer reaccionar el péptido producido en (b) con un péptido protegido en sus cadenas secundarias de fórmula:
Ac-YTSLIHSLIEESQNQQ-COOH (SEQ ID NO: 4)
para producir un péptido protegido en sus cadenas secundarias de fórmula:
Ac-YTSLIHSLIEESQNQQEKNEQELLELDKWASLWNWF-NH_{2} (SEQ ID NO: 1); y
\newpage
(d)
desproteger las cadenas secundarias del péptido protegido en sus cadenas secundarias de (c) para producir un péptido de fórmula:
Ac-YTSLIHSLIEESQNQQEKNEQELLELDKWASLWNWF-NH_{2} (SEQ ID NO: 1).
3. Un método para la síntesis de un péptido que tiene la fórmula:
Ac-YTSLIHSLIEESQNQQEKNEQELLELDKWASLWNWF-NH_{2} (SEQ ID NO: 1),
que comprende:
(a)
desproteger el término amino de un péptido protegido en sus cadenas secundarias de fórmula:
Fmoc-EKNEQELLELDKWASLWNWF-NH_{2} (SEQ ID NO: 12);
(b)
hacer reaccionar el péptido producido en (a) con un péptido protegido en sus cadenas secundarias de fórmula:
Fmoc-YTSLIHSLIEESQNQQ-COOH (SEQ ID NO: 4)
para producir un péptido protegido en sus cadenas secundarias de fórmula:
Fmoc-YTSLIHSLIEESQNQQEKNEQELLELDKWASLWNWF-NH_{2} (SEQ ID NO: 1);
(c)
desproteger el término amino del péptido producido en (b);
(d)
modificar el término amino del péptido producido en (c) en una modificación de acetilo; y
(e)
desproteger las cadenas secundarias del péptido protegido en sus cadenas secundarias de (c) para producir un péptido de fórmula:
Ac-YTSLIHSLIEESQNQQEKNEQELLELDKWASLWNWF-NH_{2} (SEQ ID NO: 1).
4. Un método para la síntesis de un péptido que tiene la fórmula
Ac-YTSLIHSLIEESQNQQEKNEQELLELDKWASLWNWF-NH_{2} (SEQ ID NO: 1),
que comprende:
(a)
desproteger el término amino de un péptido protegido en sus cadenas secundarias de fórmula:
Fmoc-EKNEQELLELDKWASLWNWF-NH_{2} (SEQ ID NO: 12);
(b)
hacer reaccionar el péptido producido en (a) con un péptido protegido en sus cadenas secundarias de fórmula:
Ac-YTSLIHSLIEESQNQQ-COOH (SEQ ID NO: 4)
para producir un péptido protegido en sus cadenas secundarias de fórmula:
Ac-YTSLIHSLIEESQNQQEKNEQELLELDKWASLWNWF-NH_{2} (SEQ ID NO: 1);
(c)
desproteger las cadenas secundarias del péptido protegido en sus cadenas secundarias de (b) para producir un péptido de fórmula:
Ac-YTSLIHSLIEESQNQQEKNEQELLELDKWASLWNWF-NH_{2} (SEQ ID NO: 1).
5. El método de las reivindicaciones 3ª o 4ª, en el que el péptido protegido en sus cadenas secundarias de fórmula:
Fmoc-EKNEQELLELDKWASLWNWF-NH_{2} (SEQ ID NO: 12)
se sintetiza por un método que comprende:
(a)
hacer reaccionar un péptido protegido en sus cadenas secundarias de fórmula:
Fmoc-DKWASLWNW-COOH (SEQ ID NO: 17)
con HPheNH_{2} para producir un péptido protegido en sus cadenas secundarias de fórmula:
Fmoc-DKWASLWNWF-NH_{2} (SEQ ID NO: 18);
(b)
desproteger el término amino del péptido producido en (a); y
(c)
hacer reaccionar el péptido producido en (b) con un péptido protegido en sus cadenas secundarias de fórmula:
Fmoc-EKNEQELLEL-COOH (SEQ ID NO: 11)
para producir el péptido protegido en sus cadenas secundarias de fórmula:
Fmoc-EKNEQELLELDKWASLWNWF-NH_{2} (SEQ ID NO: 12).
6. El método de las reivindicaciones 3ª o 4ª, en el que el péptido protegido en sus cadenas secundarias de fórmula:
Fmoc-EKNEQELLELDKWASLWNWF-NH_{2} (SEQ ID NO: 12)
se sintetiza por un método que comprende:
(a)
hacer reaccionar un péptido protegido en sus cadenas secundarias de fórmula:
Fmoc-LELDKWASLWNW-COOH (SEQ ID NO: 15)
con HPheNH_{2} para producir un péptido protegido en sus cadenas secundarias de fórmula:
Fmoc-LELDKWASLWNWF-NH_{2} (SEQ ID NO: 16);
(b)
desproteger el término amino del péptido producido en (a); y
(c)
hacer reaccionar el péptido producido en (b) con un péptido protegido en sus cadenas secundarias de fórmula:
Fmoc-EKNEQEL-COOH (SEQ ID NO: 10)
para producir el péptido protegido en sus cadenas secundarias de fórmula:
Fmoc-EKNEQELLELDKWASLWNWF-NH_{2} (SEQ ID NO: 12).
7. El método de las reivindicaciones 3ª o 4ª, en el que el péptido protegido en sus cadenas secundarias de fórmula:
Fmoc-EKNEQELLELDKWASLWNWF-NH_{2} (SEQ ID NO: 12)
se sintetiza por un método que comprende:
(a)
desproteger el término amino del péptido:
Fmoc-DKWASLWNWF-NH_{2} (SEQ ID NO: 18); y
(b)
hacer reaccionar el péptido producido en (a) con un péptido protegido en sus cadenas secundarias de fórmula:
Fmoc-EKNEQELLEL-COOH (SEQ ID NO: 11)
para producir el péptido protegido en sus cadenas secundarias de fórmula:
Fmoc-EKNEQELLELDKWASLWNWF-NH_{2} (SEQ ID NO: 12).
8. El método de las reivindicaciones 3ª o 4ª, en el que el péptido protegido en sus cadenas secundarias de fórmula:
Fmoc-EKNEQELLELDKWASLWNWF-NH_{2} (SEQ ID NO: 12)
se sintetiza por un método que comprende:
(a)
hacer reaccionar un péptido protegido en sus cadenas secundarias de fórmula:
Fmoc-EKNEQELLELDKWASLWNW-COOH (SEQ ID NO: 19)
con HPheNH_{2} para producir el péptido protegido en sus cadenas secundarias de fórmula:
Fmoc-EKNEQELLELDKWASLWNWF-NH_{2} (SEQ ID NO: 12).
9. El método de las reivindicaciones 1ª o 3ª, en el que el péptido protegido en sus cadenas secundarias de fórmula
Fmoc-YTSLIHSLIEESQNQQ-COOH (SEQ ID NO: 4)
se sintetiza por un método que comprende:
(a)
desproteger el término amino del péptido protegido en sus cadenas secundarias de fórmula:
Fmoc-IEESQNQQ-COOH (SEQ ID NO: 7); y
(b)
hacer reaccionar el péptido protegido en sus cadenas secundarias producido en (a) con un péptido protegido en sus cadenas secundarias de fórmula:
Fmoc-YTSLIHSL-COOH (SEQ ID NO: 2)
para producir el péptido protegido en sus cadenas secundarias de fórmula:
Fmoc-YTSLIHSLIEESQNQQ-COOH (SEQ ID NO: 4).
10. El método de las reivindicaciones 2ª o 4ª, en el que el péptido protegido en sus cadenas secundarias de fórmula
Ac-YTSLIHSLIEESQNQQ-COOH (SEQ ID NO: 4)
se sintetiza por un método que comprende:
(a)
hacer reaccionar un péptido protegido en sus cadenas secundarias de fórmula:
Fmoc-IEESQNQ-COOH (SEQ ID NO: 6)
con HGlnOPNB para producir un péptido protegido en sus cadenas secundarias de fórmula:
Fmoc-IEESQNQQ-OPNB (SEQ ID NO: 7);
(b)
desproteger el término amino del péptido protegido en sus cadenas secundarias producido en (a);
(c)
hacer reaccionar el péptido protegido en sus cadenas secundarias producido en (b) con un péptido protegido en sus cadenas secundarias de fórmula:
Ac-YTSLIHSL-COOH (SEQ ID NO: 2)
para producir un péptido protegido en sus cadenas secundarias de fórmula:
Ac-YTSLIHSLIEESQNQQ-OPNB (SEQ ID NO: 4);
(d)
desproteger el término carboxilo del péptido protegido en sus cadenas secundarias producido en (c) para producir el péptido protegido en sus cadenas secundarias de fórmula:
Ac-YTSLIHSLIEESQNQQ-COOH (SEQ ID NO: 4).
11. El método de las reivindicaciones 1ª o 3ª, en el que el péptido protegido en sus cadenas secundarias de fórmula
Fmoc-YTSLIHSLIEESQNQQ-COOH (SEQ ID NO: 4)
se sintetiza por un método que comprende:
(a)
hacer reaccionar un péptido protegido en sus cadenas secundarias de fórmula:
Fmoc-YTSLIHSLIEESQNQ-COOH (SEQ ID NO: 3)
con HGlnOPNB para producir el péptido protegido en sus cadenas secundarias de fórmula:
Fmoc-YTSLIHSLIEESQNQQ-OPNB (SEQ ID NO: 4); y
(b)
desproteger el término carboxilo del péptido producido en (a) para producir el péptido protegido en sus cadenas secundarias de fórmula:
Fmoc-YTSLIHSLIEESQNQQ-COOH (SEQ ID NO: 4).
12. Un método para la síntesis de un péptido de fórmula:
Ac-YTSLIHSLIEESQNQQEKNEQELLELDKWASLWNWF-NH_{2} (SEQ ID NO: 1),
que comprende:
(a)
desproteger el término amino de un péptido protegido en sus cadenas secundarias de fórmula:
Fmoc-QEKNEQELLELDKWASLWNWF-NH_{2} (SEQ ID NO: 9)
(b)
hacer reaccionar el péptido producido en (a) con un péptido protegido en sus cadenas secundarias de fórmula:
Fmoc-YTSLIHSLIEESQNQ-COOH (SEQ ID NO: 3),
para producir un péptido protegido en sus cadenas secundarias de fórmula:
Fmoc-YTSLIHSLIEESQNQQEKNEQELLELDKWASLWNWF-NH_{2} (SEQ ID NO: 1),
(c)
modificar el término amino del péptido producido en (b) en una modificación de acetilo; y
(d)
desproteger las cadenas secundarias del péptido protegido en sus cadenas secundarias de (c) para producir el péptido de fórmula:
Ac-YTSLIHSLIEESQNQQEKNEQELLELDKWASLWNWF-NH_{2} (SEQ ID NO: 1).
13. El método de la reivindicación 12ª, en el que el péptido protegido en sus cadenas secundarias de fórmula:
Fmoc-QEKNEQELLELDKWASLWNWF-NH_{2} (SEQ ID NO: 9)
se sintetiza por un método que comprende:
(a)
hacer reaccionar un péptido protegido en sus cadenas secundarias de fórmula:
Fmoc-QEKNEQELLELDKWASLWNW-NH_{2} (SEQ ID NO: 8)
con HPheNH_{2} para producir el péptido protegido en sus cadenas secundarias de fórmula:
Fmoc-QEKNEQELLELDKWASLWNWF-NH_{2} (SEQ ID NO: 9).
14. Un método para la síntesis de un péptido de fórmula:
Ac-YTSLIHSLIEESQNQQEKNEQELLELDKWASLWNWF-NH_{2} (SEQ ID NO: 1),
que comprende:
(a)
desproteger el término amino de un péptido protegido en sus cadenas secundarias de fórmula:
Fmoc-NEQELLELDKWASLWNWF-NH_{2} (SEQ ID NO: 14)
(b)
hacer reaccionar el péptido producido en (a) con un péptido protegido en sus cadenas secundarias de fórmula:
Fmoc-YTSLIHSLIEESQNQQEK-COOH (SEQ ID NO: 5),
para producir un péptido protegido en sus cadenas secundarias de fórmula:
Fmoc-YTSLIHSLIEESQNQQEKNEQELLELDKWASLWNWF-NH_{2} (SEQ ID NO: 1),
(c)
modificar el término amino del péptido producido en (b) en una modificación de acetilo; y
(d)
desproteger las cadenas secundarias del péptido protegido en sus cadenas secundarias de (c) para producir el péptido de fórmula:
Ac-YTSLIHSLIEESQNQQEKNEQELLELDKWASLWNWF-NH_{2} (SEQ ID NO: 1).
15. El método de la reivindicación 14ª, en el que el péptido protegido en sus cadenas secundarias de fórmula:
Fmoc-NEQELLELDKWASLWNWF-NH_{2} (SEQ ID NO: 14)
se sintetiza por un método que comprende:
(a)
hacer reaccionar un péptido protegido en sus cadenas secundarias de fórmula:
Fmoc-NEQELLELDKWASLWNW-NH_{2} (SEQ ID NO: 13)
con HPheNH_{2} para producir el péptido protegido en sus cadenas secundarias de fórmula:
Fmoc-NEQELLELDKWASLWNWF-NH_{2} (SEQ ID NO: 14).
16. El método de las reivindicaciones 1ª, 2ª, 3ª, 4ª, 12ª o 14ª, en el que el péptido protegido en sus cadenas secundarias de fórmula:
Ac-YTSLIHSLIEESQNQQEKNEQELLELDKWASLWNWF-NH_{2} (SEQ ID NO: 1),
se produce en una cantidad de aproximadamente uno o más kilogramos.
17. El método de las reivindicaciones 1ª o 2ª, en el que el péptido protegido en sus cadenas secundarias de fórmula:
Fmoc-EKNEQELLELDKWASLWNWF-NH_{2} (SEQID NO: 12)
se produce en una cantidad de aproximadamente uno o más kilogramos.
18. El método de la reivindicación 5ª, en el que el péptido protegido en sus cadenas secundarias de fórmula:
Fmoc-EKNEQELLELDKWASLWNWF-NH_{2} (SEQ ID NO: 12)
se produce en una cantidad de aproximadamente uno o más kilogramos.
19. El método de la reivindicación 6ª, en el que el péptido protegido en sus cadenas secundarias de fórmula:
Fmoc-EKNEQELLELDKWASLWNWF-NH_{2} (SEQ ID NO: 12)
se produce en una cantidad de aproximadamente uno o más kilogramos.
20. El método de la reivindicación 7ª, en el que el péptido protegido en sus cadenas secundarias de fórmula:
Fmoc-EKNEQELLELDKWASLWNWF-NH_{2} (SEQ ID NO: 12)
se produce en una cantidad de aproximadamente uno o más kilogramos.
21. El método de la reivindicación 8ª, en el que el péptido protegido en sus cadenas secundarias de fórmula:
Fmoc-EKNEQELLELDKWASLWNWF-NH_{2} (SEQ ID NO: 12)
se produce en una cantidad de aproximadamente uno o más kilogramos.
22. El método de la reivindicación 9ª, en el que el péptido protegido en sus cadenas secundarias de fórmula:
Fmoc-YTSLIHSLIEESQNQQ-COOH (SEQ ID NO: 4)
se produce en una cantidad de aproximadamente uno o más kilogramos.
23. El método de la reivindicación 10ª, en el que el péptido protegido en sus cadenas secundarias de fórmula:
Ac-YTSLIHSLIEESQNQQ-COOH (SEQ ID NO: 4)
se produce en una cantidad de aproximadamente uno o más kilogramos.
24. El método de la reivindicación 11ª, en el que el péptido protegido en sus cadenas secundarias de fórmula:
Fmoc-YTSLIHSLIEESQNQQ-COOH (SEQ ID NO: 4)
se produce en una cantidad de aproximadamente uno o más kilogramos.
25. El método de la reivindicación 13ª, en el que el péptido protegido en sus cadenas secundarias de fórmula:
Fmoc-QEKNEQELLELDKWASLWNWF-NH_{2} (SEQ ID NO: 9)
se produce en una cantidad de aproximadamente uno o más kilogramos.
26. El método de la reivindicación 15ª, en el que el péptido protegido en sus cadenas secundarias de fórmula:
Fmoc-NEQELLELDKWASLWNWF-NH_{2} (SEQ ID NO: 14)
se produce en una cantidad de aproximadamente uno o más kilogramos.
27. Un grupo de fragmentos de péptidos que comprende un grupo seleccionado del grupo constituido por:
(a)
YTSLIHSLIEESQNQQ (SEQ ID NO: 4),
EKNEQELLELDKWASLWNWF (SEQ ID NO: 12);
(b)
YTSLIHSLIEESQNQQ (SEQ ID NO: 4),
EKNEQELLEL (SEQ ID NO: 11),
QEKNEQELLELDKWASLWNW (SEQ ID NO: 8);
(c)
YTSLIHSLIEESQNQQ (SEQ ID NO: 4),
EKNEQELLEL (SEQ ID NO: 11),
DKWASLWNW (SEQ ID NO: 17);
(d)
YTSLIHSL (SEQ ID NO: 2),
IEESQNQ (SEQ ID NO: 6),
EKNEQELLELDKWASLWNWF (SEQ ID NO: 12);
(e)
YTSLIHSL (SEQ ID NO: 2),
IEESQNQ (SEQ ID NO: 6),
EKNEQELLEL (SEQ ID NO: 11),
DKWASLWNWF (SEQ ID NO: 18);
(f)
YTSLIHSL (SEQ ID NO: 2),
IEESQNQ (SEQ ID NO: 6),
EKNEQELLEL (SEQ ID NO: 11),
DKWASLWNW (SEQ ID NO: 17);
(g)
YTSLIHSL (SEQ ID NO: 2),
IEESQNQQ (SEQ ID NO: 7),
EKNEQELLELDKWASLWNWF (SEQ ID NO: 12);
(h)
YTSLIHSL (SEQ ID NO: 2),
IEESQNQQ (SEQ ID NO: 7),
EKNEQELLEL (SEQ ID NO: 11),
DKWASLWNWF (SEQ ID NO: 18);
(i)
YTSLIHSL (SEQ ID NO: 2),
IEESQNQQ (SEQ ID NO: 7),
EKNEQELLEL (SEQ ID NO: 11),
DKWASLWNW (SEQ ID NO: 17);
(j)
YTSLIHSLIEESQNQQ (SEQ ID NO: 4),
EKNEQEL (SEQ ID NO: 10),
LELDKWASLWNWF (SEQ ID NO: 16);
(k)
YTSLIHSLIEESQNQQ (SEQ ID NO: 4),
EKNEQEL (SEQ ID NO: 10),
LELDKWASLWNW (SEQ ID NO: 15);
(l)
YTSLIHSL (SEQ ID NO: 2),
IEESQNQ (SEQ ID NO: 6),
EKNEQEL (SEQ ID NO: 10),
LELDKWASLWNWF (SEQ ID NO: 16);
(m)
YTSLIHSL (SEQ ID NO: 2),
IEESQNQ (SEQ ID NO: 6),
EKNEQEL (SEQ ID NO: 10),
LELDKWASLWNW (SEQ ID NO: 15);
(n)
YTSLIHSL (SEQ ID NO: 2),
IEESQNQQ (SEQ ID NO: 7),
EKNEQEL (SEQ ID NO: 10),
LELDKWASLWNWF (SEQ ID NO: 16);
(o)
YTSLIHSL (SEQ ID NO: 2),
IEESQNQQ (SEQ ID NO: 7),
EKNEQEL (SEQ ID NO: 10),
LELDKWASLWNW (SEQ ID NO: 15);
(p)
YTSLIHSLIEESQNQ (SEQ ID NO: 3),
QEKNEQELLELDKWASLWNW (SEQ ID NO: 8);
(q)
YTSLIHSLIEESQNQ (SEQ ID NO: 3),
QEKNEQELLELDKWASLWNWF (SEQ ID NO: 9);
(r)
YTSLIHSLIEESQNQQEK (SEQ ID NO: 5),
NEQELLELDKWASLWNWF (SEQ ID NO: 14);
(s)
YTSLIHSLIEESQNQQEK (SEQ ID NO: 5),
NEQELLELDKWASLWNW (SEQ ID NO: 13); y
(t)
YTSLIHSLIEESQNQQ (SEQ ID NO: 4),
EKNEQELLELDKWASLWNW (SEQ ID NO: 19).
28. El uso de un fragmento de péptido para síntesis de péptidos según alguna de las reivindicaciones 1ª-26ª, en el que el fragmento de péptido se selecciona del grupo constituido por:
YTSLIHSL (SEQ ID NO: 2);
IEESQNQ (SEQ ID NO: 6);
IEESQNQQ (SEQ ID NO: 7);
QEKNEQELLELDKWASLWNW (SEQ ID NO: 8);
EKNEQEL (SEQ ID NO: 10);
EKNEQELLEL (SEQ ID NO: 11);
NEQELLELDKWASLWNW (SEQ ID NO: 13);
LELDKWASLWNW (SEQ ID NO: 15);
LELDKWASLWNWF (SEQ ID NO: 16);
DKWASLWNW (SEQ ID NO: 17);
DKWASLWNWF (SEQ ID NO: 18);
y
EKNEQELLELDKWASLWNW (SEQ ID NO: 19).
29. Un péptido protegido seleccionado del grupo constituido por:
Ac-YTSLIHSL-COOH (SEQ ID NO: 2);
FMOC-YTSLIHSL-COOH (SEQ ID NO: 2);
Ac-YTSLIHSLIEESQNQQ-OPNB (SEQ ID NO: 4);
FMOC-YTSLIHSLIEESQNQQ-OPNB (SEQ ID NO: 4);
Ac-YTSLIHSLIEESQNQQ-COOH (SEQ ID NO: 4);
FMOC-YTSLIHSLIEESQNQQ-COOH (SEQ ID NO: 4);
Ac-IEESQNQ-COOH (SEQ ID NO: 6);
FMOC-IEESQNQ-COOH (SEQ ID NO: 6);
NH_{2}-IEESQNQQ-OPNB (SEQ ID NO: 7);
FMOC-IEESQNQQ-OPNB (SEQ ID NO: 7);
Ac-EKNEQEL-COOH (SEQ ID NO: 10);
FMOC-EKNEQEL-COOH (SEQ ID NO: 10);
Ac-EKNEQELLEL-COOH (SEQ ID NO: 11);
FMOC-EKNEQELLEL-COOH (SEQ ID NO: 11);
NH_{2}-EKNEQELLELDKWASLWNWF-NH_{2} (SEQ ID NO: 12);
FMOC-EKNEQELLELDKWASLWNWF-NH_{2} (SEQ ID NO: 12);
Ac-LELDKWASLWNW-COOH (SEQ ID NO: 15);
FMOC-LELDKWASLWNW-COOH (SEQ ID NO: 15);
NH_{2}-LELDKWASLWNWF-NH_{2} (SEQ ID NO: 16);
FMOC-LELDKWASLWNWF-NH_{2} (SEQ ID NO: 16);
Ac-DKWASLWNW-COOH (SEQ ID NO: 17);
FMOC-DKWASLWNW-COOH (SEQ ID NO: 17);
NH_{2}-DKWASLWNWF-NH_{2} (SEQ ID NO: 18);
FMOC-DKWASLWNWF-NH_{2} (SEQ ID NO: 18); y
FMOC-EKNEQELLELDKWASLWNW-COOH (SEQ ID NO: 19).
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