PL93135B1 - - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób syntezy oligopeptydów, zwlaszcza dwu- i trójpeptydów o wzorze ogólnym 1, w którym n oznacza liczby od 0—3, R oznacza podstawiony wzglednie niepodsdtawiony rodnik alkilowy lub arylowy, natomiast R2 oznacza atom wodoru albo podstawiony wzglednie niepodstawiony rodnik alkilowy lub arylowy. Oligopeptydy objete wzorem 1 posiadaja w pozycji C-terminalnej reszty aminokwasów alfa, alfa-dwupodstawionych, których charakterystyczna cecha jest znaczna zawada przestrzenna. Peptydy takie sa biologicznie czynne i moga byc zastosowane jako leki wzglednie jako pólprodukty do syntezy, na przyklad antybiotyków pólsyntetycznych.

W znanych sposobach syntezy, do rozbudowy lancucha peptydowego stosuje sie aminokwasy, zwykle jako N- i C-blokowane pochodne. Wiekszosc tych sposobów zawodzi w przypadkach prób wbudowania w lancuch peptydowy aminokwasów alfa, alfa-dwupodstawionych, poniewaz na skutek efektu zawady przestrzennej reakcje prowadzace do utworzenia wiazania peptydowego sa tak powolne, ze regeneruje sie niezmienione zwiazki wyj¬ sciowe, albo tez zachodza inne, w mniejszym stopniu hamowane przez zawade przestrzenna reakcje. Przykladem nieskutecznosci konwencjonalnego sposobu syntezy peptydów tej klasy jest opisana w czasopismie Journal of the Chemical Society 1962, 1440, próba syntezy aminodwufenylometylopenicyliny z benzyloksykarbonylo- alfa, alfa-dwufenyloglicyny i kwasu 6-aminopenicylanowego przez mieszany bezwodnik z kwasem etoksymrówko- wym, w wyniku której zamiast oczekiwanego zwiazku powstala etoksypenicylina.

Inny przyklad stanowi opisana w czasopismie Tetrahedron, 1960, 39, próba reakcji estru cyjanometylowe- go benzyloksykarbonylo-alfa-metyloalaniny z estrem metylowym alfa-metyloalaniny, w której mimo dlugotrwa¬ lego ogrzewania zregenerowane zostaly niezmienione zwiazki wyjsciowe. Zawada przestrzenna wystepujaca przy laczeniu fragmentów alfa, alfa-dwupodstawionych aminokwasów moze byc przezwyciezona przez zastosowanie metody mieszanych bezwodników kwasu trójmetylooctowego, albo za pomoca sposobu o bardziej ogólnym znaczeniu, opisanego w czasopismie Tetrahedron 1960, 39, polegajacego na uzyciu oksazolonów jako aktywnych produktów przejsciowych. Dla powiazania alfa-jednopodstawionych aminokwasów z alfa, alfa-dwubenzyloglicy- na, a wiec w przypadku, w którym efekt zawady przestrzennej jest mniejszy, zastosowany zostal dwucykloheksy- lokarbodwuimid oraz metoda „kondensacji czterech komponentów" opisana w czasopismie Journal of the Chemical Society, Perkin I, 1972, 2634; 1973, 98.2 ;':';v-ll ' ' 93135 Wedlug wynalazku, oligopeptydy o wzorze 1, w którym wszystkie symbole maja wyzej podane znaczenie posiadajace w pozycji C-terminalnej reszte aminokwasu alfa, alfa-dwupodstawionego otrzymuje sie zsubstratów nieaminokwasowych. Sposób wedlug wynalazku polega na tym, ze N-blokowany aminonitryl o wzorze ogólnym 2, w którym n i R2 maja wyzej podane znaczenie, natomiast X oznacza grupe blokujaca, zwlaszcza banzylo ksykarbonylowa lub tozylowa, poddaje sie wobec kwasu siarkowego lub fosforowego reakcji z alfa-hydroksy- kwasem o wzorze ogólnym 3 lub jego estrem, w którym R1 ma wyzej podane znaczenie. W wyniku reakcji powstaje wywodzacy sie z peptydu oksazolon o wzorze ogólnym 4, w którym wszystkie symbole n, X oraz R1 i R2 maja wyzej podane znaczenie. Otrzymany oksazolon poddaje sie hydrolizie prowadzacej do N-blokowanego peptydu. * W niektórych przypadkach bezposrednim produktem reakcji N-blokowanego aminonitrylu z alfa-hydroksy- kwasem jest N-blokowany peptyd. Z punktu widzenia mechanicystycznego reakcja N-blokowanego aminonitrylu z hydroksykwasemjest zblizona do katalizowanej kwasami hydratacji nitryli, przy czym jest ona inicjowana przez atak jonu karboniowego, tworzacego sie w rezultacie oderwania od hydroksykwasu anionu wodorotlenowego, na slabo zasadowy atom azotu grupy nitrylowej, w wyniku czego tworzy sie sól nitrylowa, która z kolei pod wplywem wody latwo przechodzi w peptyd. W warunkach reakcji, utworzony peptyd ulega pod wplywem kwasu siarkowego lub fosforowego dehydratacji do odpowiedniego oskazolonu. Itak na przyklad w reakcji tozyioammoizobutyronitrylu z kwasem benzylowym w obecnosci kwasu siarkowego, powstaje 4,4-dwufeny- lo-2-/r -metylo-rtolueno-p-sulfonamido/ -etylooksazolon z wydajnoscia 81%. Powyszy zwiazek wywodzi sie z powstajacej wczesniej tozylo-alfa-metyloalanylo -alfa, alfa-dwufenyloglicyny, a jego utworzenie jest wynikiem dehydratacji wspomnianego dwupeptydu. Utworzenie sie w opisanej reakcji oksazolonu a nie dwupeptydu jest korzystne z uwagi na mozliwosc wykorzystania tego zwiazku do bezposredniego przedluzenia lancucha dwupep- tydowego.

W celu otrzymania dwupeptydu, oksazolon poddaje sie hydrolizie, korzystnie w srodowisku alkalicznym, a nastepnie usuwa sie grupe blokujaca X. W niektórych przypadkach synteza prowadzi do mieszaniny N-bloko¬ wanego peptydu i wywodzacego sie z niego oksazolonu. Itak na przyklad w reakcji tozyloaminoacetonitrylu z kwasem benzylowym, obok 4,4-dwufenylo-2-/tolueno-p- sulfonamido/metylooksazolonu wyodrebnia sie tozy- loglicylo- alfa-alfa-dwufenyloglicyne. Fakt ten nie stanowi utrudnienia poniewaz zawarty w mieszaninie oksazo¬ lon mozna bez wyodrebnienia, latwo zhydrolizowac do dwupeptydu.

Sposób wedlug wynalazku stosuje sie takze do syntezy trój- cztero- i pieciopeptydów. W tym przypadku, jako zwiazku wyjsciowego, uzywa sie aminonitrylu wywodzacego sie odpowiednio z dwu-, trój- i czteropeptydu* Przykladowo, reakcja benzylooksykarbonylo- alfa,alfa-dwufenyloglicyloamino dwufenyloacetonitrylu z kwasem benzylowym w obecnosci kwasu siarkowego, a nastepnie hydroliza utworzonego oksazolonu prowadza do otrzy¬ mania benzylooksykarbonylo- alfa,alfa-dwufenyloglicylo-alfa,alfa-dwufenyloglicylo-alfa,alfa- dwufenyloglicyny.

PO usunieciu grupy blokujacej otrzymuje sie wolny trójpeptyd.

Zaleta sposobu wedlug wynalazku jest to, ze do syntezy peptydów stosuje sie zwiazki prostsze niz amino¬ kwasy.

Przyklad I. Do oziebionej do 5°C i energicznie wstrzasanej mieszaniny tozyioammoizobutyronitrylu w ilosci 2,38 g, czyli 10 milimoli i 2,28g czyli 10 milimoli kwasu benzylowego w 40 ml eteru dwuetylowego dodano powoli 30 ml stezonego kwasu siarkowego. Wstrzasanie kontynuowano przez 2 godziny, a nastepnie mieszanine reagujaca pozostawiono na dalsze 2 godziny w temperaturze pokojowej, po czym wylano do naczynia z woda i lodem. Wytracony produkt staly odsaczono, przemyto woda, a nastepnie roztworem kwasnego weglanu sodowego oraz wysuszono. Produkt krystalizowano nastepnie z toluenu. Otrzymano 3,65 g 4,4-dwiifenylo-2-/r-1 metylo-r-tolueno-p-sulfonamido/etylooksazolonu o temperaturze topnienia 168-170°C z wydajnoscia 81% wyi dajnosci teoretycznej. 0,89 g uprzednio otrzymanego oksazolonu wstrzasano w 2 N lugu sodowym az do calkowi¬ tego rozpuszczenia sie oksazolonu, a nastepnie zakwaszono za pomoca kwasu solnego. Wytracony produkt staly krystalizowano z metanolu, zawierajacego niewielka ilosc wody. Otrzymano 0,89 g tozylo-alfa-metyloalanylo-alfa* alfa-dwufenyloglicyny o temperaturze topnienia 216,5-218°C, z wydajnoscia 98% wydajnosci teoretycznej. 0,466 gpowyzszego tozylodwupeptydu, co stanowi 1 milimol, rozpuszczono w 15 ml cieklego amoniaku i intensywnie mieszajac dodawano skrawki sodu, az do chwili kiedy mieszanina przybrala ciemnoniebieska barwe utrzymujaca sie przez 5 minut. Dla usuniecie zabarwienia dodano niewielka ilosc octanu amonowego. Zawartosc kolby pozostawiono w temperaturze pokojowej w celu powolnego odparowania amoniaku. Nielotna pozostalosc rozpuszczono w wodzie i przepuszczono przez kolumne wypelniona zywica jonowymienna Amberlit IRC-50 w formie soli amonowej. Huat zatezono, a sucha pozostalosc przekrystalizowano z mieszaniny woda/etanol.

Otrzymano 0,215 g keystalicznej a-metyioalanylo-u,a-dwufcnyloglicyny, co stanowi 69% wydajnosci teoretycz¬ nej.93135 3 Analiza elemeiUarna do wzoru C| 8H2oN2O3: obliczono 9,0% N, otrzymano 8,7% N.

Przyklad II. Do oziebionej-do 5°C i energicznie wstrzasanej mieszaniny 6,3 g, czyli 30 milimoli tozyloaminoacetonitrylu i 6,84 g, czyli 30 milimoli kwasu benzylowego w 100 ml eteru etylowego dodano powo¬ li 100 ml stezonego kwasu siarkowego. Wstrzasanie kontynuowano przez 2 godziny, a nastepnie pozostawiono mieszanine na dalsze 2 godziny w temperaturze pokojowej, po czym wylano do naczynia z pokruszonym lodem, ^tracony produkt staly odsaczono, przemyto woda, a nastepnie roztworem kwasnego weglanu sodu. Odsaczo¬ ny osad krystalizowanej po wysuszeniu z acetonu. W wyniku krystalizacji otrzymano 8,4 g 4,4-dwufenylo-2-/tolu- eno-p- sulfonamido/metylooksazolonu o temperaturze topnienia 126-128°C z wydajnoscia 67% wydajnosci teoretycznej. Otrzymany oksazolon hydrolizowano jak w przykladzie 1 i otrzymano 7,1 g tozyloglicylodwufeny- loglicyny, co stanowi 81% wydajnosci teoretycznej. Nastepnie otrzymane lugi z przemycia kwasnym weglanem sodowym zakwaszono, po czym wytracony osad odsaczono, wysuszono i przemyto eterem. Otrzymano dodatko¬ wo 4,03 g tozyloglicylodwufenyloglicyny o temperaturze topnienia 196—198°C z wydajnoscia 28% wydajnosci teoretycznej. Glicylo- a,a-dwufenyloglicyne otrzymano w sposób analogiczny jak w przykladzie I. Wydajnosc wynosila 64% wydajnosci teoretycznej.

Analiza elementarna dla wzoru Ci 6Hi 6N2 O3: obliczono 9,9% N, otrzymano 9,8% N.

Przyklad III. Do roztworu U g, czyli 2 milimoli nitrylu kwasu (N-benzylooksykarbonyloamino-1,1- dwufenyloacetamino)- dwufenylooctowego i 0,456 g, czyli 2 milimole kwasu benzylowego w 10 ml eteru wkro- plono 15 ml stezonego kwasu siarkowego, przy jednoczesnym mieszaniu i chlodzeniu do 0°C. Roztwór mieszano po zakonczeniu wkraplania przez 2 godziny w temperaturze 5°C i 2 godziny w temperaturze pokojowej. Po wylaniu mieszaniny reakcyjnej na pokruszony lód, wyekstrahowano obojetny produkt za pomoca octanu etylu.

Warstwe octanowa po przemyciu i wysuszeniu nad bezwodnym siarczanem magnezowym odparowano pod zmniejszonym cisnieniem. Pozostalosc krystalizowano z benzenu. Otrzymano 0,92 g oksazolonu, wywodzacego sie ztrójpeptydu N-benzylooksykarbonylo dwufenyloglicylodwufenyloglicylo dwufenyloglicyny o wzorze ogól¬ nym 4, w którym R oznacza fenyl, a X grupe benzylooksykarbonylowa, o temperaturze topnienia 166-168°C z wydajnoscia 60,6 % wydajnosci teoretycznej. Otrzymany powyzej oksazolon hydrolizowano jak w przykladzie I do N-benzylooksy karbonylodwufenyloglicylo dwufenyloglicylodwufenyloglicyny o temperaturze topnienia 216-220°C otrzymujac 0,65 g, co stanowilo 69,5% wydajnosci teoretycznej. 0,389 g N-benzylooksykarbonylo-a ,a-dwufenyloglicylo- a,a-dwufenyloglicylo- a,a-dwufenyloglicyny, co stanowi 0,5 milimoli rozpuszczono w 25 ml 50% etanolu i dodano 0,1 g palladu na weglu aktywnym. Przez zawiesine przepuszczono strumien wodoru, az do zaprzestania wydzielania sie dwutlenku wegla. Roztwór przesa¬ czono, osad przemyto wielokrotnie nasyconym roztworem butanolu w wodzie. Polaczone przesacze odparowano do sucha. Osad przekrystalizowano z ukladu woda/etanol. Otrzymano 0,305 g krystalicznej a,a-dwufenyloglicy- lo-a,a-dwufenyloglicylo-a^i-dwufenyloglicyny, co stanowi 94,5% wydajnosci teoretycznej.

Analiza elementarna dla wzoru C4 2 H3 5 N 3 O4: obliczono 9,9% N, otrzymano 9,8% N.

Claims (2)

Zastrzezenia patentowe

1. Sposób syntezy oligopeptydów, zwlaszcza dwu- i trójpeptydów o wzorze ogólnym 1, w którym n ozna¬ cza liczby od 0 - 3, R1 oznacza podstawiony wzglednie niepodsdtawiony rodnik alkilowy albo arylowy, nato¬ miast R2 oznacza atom wodoru albo podstawiony wzglednie niepodstawiony rodnik alkilowy lub arylowy, znamienny tym, ze N-blokowany aminonitryl o wzorze ogólnym 2, w którym n i R2 maja wyzej podane znaczenie, natomiast X oznacza grupe blokujaca, korzystnie tozylowa lub benzylooksykarbonylowa poddaje sie reakcji z alfa-hydroksykwasem o wzorze ogólnym 3 lub jego estrem, w którym R1 ma wyzej podane znaczenie, w obecnosci mocnego kwasu, korzystnie kwasu siarkowego lub fosforowego, po czym utworzony oksazolon o wzorze ogólnym 4, w którym wszystkie symbole maja wyzej podane znaczenie hydrolizuje sie w znany sposób do N-blokowanego oligopeptydu, a nastepnie w znany sposób usuwa sie z niego grupe blokujaca.

2. Sposób, wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze reakcje prowadzi sie w rozpuszczalniku organicz¬ nym, korzystnie w eterze dwuetylowym.93135 R2 Rz p R' wzór i Z?1 #2 f}z X-(NM-CO)nMH-CN fi2 /?2 wzór2 HO-t-COOH & ot wzór3 i f /?2A/-C-/?* Rz . M fc Y wzór4 Prac. Poligraf. UPPRL naklad 120+18 Cena 45 zl