Способ получения аминоацилполимеров

 

Изобретение относится к области химии полимеров и может быть использовано в биотехнологии для твердофазного синтеза пептидов. Изобретение позволяет повысить выход ациламинополимера до 61 - 93%, что достигается обработкой сшитого хлорметилированного сополимера стирола с дивинилбензолом солью ациламинокислоты в присутствии четвертичного органического основания, выбранного из группы, состоящей из тетрабутиламмонийбромида, трибутилбензиламмонийбромида и тетрабутилфосфонийбромида при молярном соотношении солиациламинокислоты, четвертичного органического основания и количества подвижного хлора в сополимере, равном (1 - 2) : (1 - 2) : 1, и температуре 15 - 50°С. 2 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 С 08 F 8/36

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4486457/05 (22) 18.08.88 (46) 30.07.91. Бюл, N 28 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт особо чистых биопрепаратов (72) С.В.Куликов, М.А.Самарцев, Н.Ю.Соколова и Е.Б.Леонова (53) 678.744.12(088.8) (56) Gisin В.F., Helv, Chim асЬа. 1973, ч 50, р.

2149. Synthesis of amlnoacylpof amer

dezlvablves of polystyrene. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АМИНОАЦИЛПОЛИМЕРОВ (57) Изобретение относится к области химии полимеров и может быть использовано в биотехнологии для твердофазного синтеза

Изобретение относится к области хи мии полимеров, а именно к способу получения аминоацилполимеров, и может быть использовано в биотехнологии для твердофаэного синтеза пептидов.

Целью изобретения является повышение выхода аминоацилполимера.

В качестве солей четвертичных органических оснований используют тетрабутиламмонийбромид (ТБАБ), тетрабутилфосфонийбромид (ТБФ Б) или трибутилбензиламмонийбромид (ТББАБ), В качестве полимеров используют сшитый хлорметилированный сополимер стирола с 1-2% дивинилбензола с содержанием активного хлора 0,54-0,60 мэквl г.

П ри м е р 1. К200мгхлорметилированного сополимера стирола с 1% дивинилбензола (0,108 ммоль подвижного хлора, определенного методом фольгарда) добавляют раствор 28 мг (0,13 ммоль) калиевой соли Вос-глицина в 1.5 мл диметилацетамида (ДМАА) и 42 мг (0,13 ммоль) ТБАБ. СусÄÄ5UÄÄ 1666462 А1 пептидов. Изобретение позволяет повысить выход ациламинополимера до 61-93%, что достигается обработкой сшитого хлорметилированного сополиМера стирола с дивинилбенэолом солью ациламинокислоты в присутствии четвертичного органического основания, выбранного из группы, состоящей из тетрабутиламмонийбромида, трибутилбензиламмонийбромида и тетрабутилфосфонийбромида при молярном соотношении соли ациламинокислоты:четвертичное органическое основание:количество подвижного хлора в сополимере, равном (1-2):(1-2):1, и температуре 15-50 С. 2 табл. пензию встряхивают при 15 С в течение 48 ч. Полимер отфильтровывают, промывают диметилформамидом (ДМФА), Зх3 мл, смесью ДМФА-вода 9:1(3х3 мл), ДМФА (Зх3 мл) и этанолом (Зх5 мл) и высушивают в вакууме. Определяют степень замещения пикриновым методом. Степень замещения 0 составляет 0.52 ммоль/г, что отвечает выхо- 0" ду связывания 96%. Ь

По данным прототипа выход связыва- 01 ния 72%. При воспроизведении условий прототипа, то есть в отсутствие ТБАБ, в дейФА при 50 С. степень замещения сс- )с ставляет 0,33 ммоль/г (61%) после 24 ч и

0,41 ммоль/г (75 ) после 48 ч реакции.

В контрольном опыте ("холостая проба"), проводившемся при 50 С в присутствии ТБАБ, но беэ основного реагента-соли

ВОС-глицина. кажущаяся степень замещения составляет 0.01 ммоль/г (2%), что отвечает систематической ошибке определения.

Аналогичный результат получен в отсутствие ТБАБ.

1666462

Пример 2. К 200 мг хлорметилированного сополимера стирола с 1 дивинилбензола (см. пример 1) добавляют раствор

42 мг (0,13 ммоль) цезиевой соли Вос-аланина в 1,5мл ДМФАи 42 мг(0,13 ммоль) ТБАБ, Суспензию встряхивают при комнатной температуре (15-25ОС) в течение 48 ч. Полимер отделяют фильтрованием, промывают как описано в примере 1 и высушивают в вакууме. Степень замещения составляет

0,48 ммоль/г (выход 89 ).

По данным прототипа выход 77 /, Пример 3, К 200 мг хлорметилированного сополимера (см.пример 1) Добавляют раствор 35 мг (0,13 ммоль) калиевой соли

Вос-лейцина в 1,5 мл ДМФА и 57 мг (0,13

MMoflb) трибутиленбензиламмонийбромида. Суспензию встряхивают при 15-25 С в течение 48 ч. Полимер отделяют фильтрованием, промывают как описано в примере 1 и высушивают в вакууме. Степень замещения составляет 0,48 ммоль/г (89%).

По данным прототипа выход 87 /.

Пример 4. К 200 мг хлорметилированного сополимера стирола с 17ь дивинилбензола с содержанием активного хлора

0,54 мэке/г по данным анализа по фольгэрду, что отвечает 0,108 мэкв подвижного хлора, добавляют раствор 78 мг (0,216 ммоль) цезиевой соли Вос-изолейцина в 1,5 мл

ДМФА и 70 мг (0,216 ммоль} ТБАБ. Суспензию встряхивают при температуре 20 С в течение 48 ч. Полимер отфильтровывают, промывают как описано в примере 1 и высушивают в вакууме. Степень замещения составляет 0,50 ммоль/г, что отвечает выходу связывания 93 /о, Пример ы 5-10, В условиях, аналогичных условиям примера 4, проводят реакцию

200 мг того же сополимера с цезиевой солью Вос-изолейцина при различных соотношениях реагентов. Результаты кратко суммированы в табл.1.

Пример 11, К 200 мг хлорметилированного сополимера стирала с 2 /, дивинилбензолэ (содержание подвижного хлора

0,60 мэкв/r), что отвечает 0,12 мэкв подвижного хлора, добавляют раствор 52 мг (0,144 ммоль) калиевой соли Вос-изолейцина в 1,5 мл ДМФА и 46 мг (0,144 ммоль) ТБАБ. Реак. цию и последующую промывку проводят как описано в примере 4, Получают степень замещения полимера 0,56 ммоль/г, что отвечает выходу связывания Вос-изолейцина

93, Из сопоставления с примером 5 видно, что результат замещения не зависит от типа использованного стирол-дивинилбензольного сополимера.

Пример 12. К 200 мг хлорметилированного сополимера стиролэ с 1 дивинилбензола (см. примеры 1, 4) Добавляют раствор 59 мг (0,13 ммоль) цезиевой соли

5 Вос-О-бензил-треонина s 1,5 мл ДМФА и 42 мг (0,13 ммоль) ТБАБ. Суспензию встряхивают при 20 С в течение 48 ч. Полимер отделяют фильтрованием и промывают кэк описано в примере 1, высушивают в вакуу10 ме, Степень замещения 0 45 ммоль/г(выход

83%), При использовании условий прототипа (без добавки ТБАБ, при 50 С) выход 59 g,.

Пример 13. К 200 мг сополимерэ

15 (пример 1) добавляют раствор 56 мг (0,13 ммоль) цезиевой соли Вос-О-бензилсерина в 1,5 мл ДМФА и 42 мг (0,13 ммоль} ТБАБ.

Суспензию встряхивают при 20 С в течение

48 ч. Полимер отделяют фильтрованием, 20 промывают, как описано в примере 1 и высушивают в вакууме. Степень замещения

0,46 ммоль!г (выход 85 ), При использовании условий прототипа выход 72 о/о.

25 Пример 14, К 200 мг сополимера (пример 1) добавляют раствор 48 мг (0,13 ммоль) калиевой соли ВосР -бензилового эфира аспарагиновой кислоты в t,5 мл

ДМФА и 42 мг (0,13 ммоль) ТБАБ. Суспен30 зию встряхивают при 15-25 С в течение 48 ч, Полимер отделяют фильтрованием, промывают как описано в примере 1 и высушивают в вакууме. Степень замещения 0,42 ммоль/г (выход 78%).

35 При соблюдении условий прототипа выход 67, Пример 15, К 200 мг сополимера (пример 1) добавляют раствор 46 мг (0,13 ммоль) калиевой соли Вос-S-бензилцистеи40 на в 1,5 мл гексаметилфосфотриамида (ГМФТА) и 42 мг (0,13 ммоль) ТБАБ. Суспензию встряхивают при 15-25ОС. в течение 48 ч.

Полимер отделяют фильтрованием, промывают как описано в примере 1 и высушивают

45 s вакууме. Степень замещения 0,51 ммоль/г (выход 95 /о).

При соблюдении условий прототипа (в отсутствие ТБАБ. в растворе ДМФА при

50 C j выход составляет 31 / в случае калие50 вой соли и 48ф, — в случае соли цезия.

Пример 16. К 200 мг сополимерэ (пример 1) добавляют раствор 43 мг (0,13 ммоль) калиевой соли Вос-S àöåòîêñèìåтилцистеина в 1,5 мл ГМФТА и 42 мг (0,13

55 ммоль) ТБАБ. Суспензию встряхивают при

20 С в течение 48 ч. Полимер отделяют фильтрованием, промывают как описано в примере 1 и высушивают в вакууме. Степень замещения 0,46 ммольlг (выход 85 ). Тот

1666462

30

40

55 же выход получают с цезиевой солью данной ациламинокислоты.

В условиях прототипа(цеэиевая соль в отсутствие ТБАБ, в растворе ДМФА при

500C) получают выход 41 при 1,2-кратном избытке реагентов по отношению к подвижному хлору и 44 — при соотношении реагентов 3:3. 1.

Пример 17, К 200 мг сополимера (пример 1) добавляют раствор 60 мг (0,13 ммоль) калиевой соли Вос-Ма тозилгистидина в 1,5 мл ДМФА и 42 мг (0,13 ммоль)

ТБАБ. Суспензию встряхивают при 20 С в течение 48 ч. Полимер отделяют фильтрованием, промывают как описано в примере 1 и высушивают в вакууме. Степень замещения 0,45 ммоль/г (выход 83 ).

В условиях прототипа получают выход

307 с применением цезиевой и 417ь-калиевой соли.

Пример 18. К 200 мг сополимера (0,108 мэкв хлора) добавляют раствор 59 мг (0,13 ммоль) цезиевой соли Вос-Nq-нитро- аргинина в 1.5 мл ДМФА и 42 мг(0,13 ммоль)

ТБАБ. Суспензию встряхивают при температуре 50 С в течение 48 ч. Полимер отделяют фильтрованием, промывают как описано в примере 1 и высушивают в вакууме. Степень замещения составляет 0,45 ммоль/г (83 ).

При комнатной температуре степень замещения 0,15 ммольl г (выход 28 ) в случае цезиевой соли и 0,22 ммоль/г (41 ) — в случае калиевой соли.

В условиях прототипа (в отсутствие

ТБАБ при 50 С, цезиевая соль) выход составляет 19% при соотношении реагентов

1.2:1.2:1 и 35 — при соотношении реагентов 3:3:1. .Пример 19. К 200 мг сополимера (0,108 мэкв хлора) добавляют раствор 82 мг (0,216 ммоль) цезиевой соли Вос-глутамина в 1,5 мл ДМФА и 70 мг (0,216 ммоль) ТБАБ.

Суспензию встряхивают при 20 С в течение

48 ч. Полимер отделяют фильтрованием, промывают как описано в примере 1 и высушивают в вакууме. Степень замещения составляет 0,30 ммоль/г (выход.56%).

При соблюдении условий прототипа выход составляет 17 .

Пример 20. К 200 мг сополимера (0,108 мэкв хлора) добавляют раствор 50 мг (0,13 ммоль) цезиевой соли Вос-глутамина в

1,5 мл ДМФА и 42 мг (0,13 MMonb) ТБАБ.

Суспензию встряхивают при 50 С в течение

24 ч. Полимер отделяют фильтрованием, промывают как описано в примере 1 и высушивают в вакууме. Степень замещения составляет 0,37 ммоль/г (выход 697;), Пример 21. К 200 мг сополимера (0,108 мэкв подвижного хлора) добавляют раствор 35 мг (0,13 ммоль) калиевой соли

Вос-аспарагинэ в 1,5 мл N-метилпирролидонэ и 42 мг (0,13 ммоль) ТБАБ, Суспенэию встряхивают при 20 С в течение 48 ч. Полимер отделяют фильтрованием, промывают как описано в примере 1 и высушивают в вакууме. Степень замещения составляет

0.40 ммоль/г (выход 74 ).

При замене N-метилпирролидона на другие растворители получают выходы: в гексаметилфосфотриамиде — 740, в диметилацетамиде — 70%, в диметилформамиде—

52 7.

При соблюдении условий прототипа (в отсутствие ТБАБ. в диметилформамиде при

50 С) получают следующие выходы: при соотношении (молярном) цеэиевой соли Восаспарагина, ТБАБ и подвижного хлора

1,2:1,2:1 — 13%. при соотношении 2:2:1—

17

Пример 22. К 200 мг полимера (0,108 мэкв хлора) добавляют раствор 46 мг (0,13 ммоль) калиевой соли Вос-Ng-нитроаргинина в 1,5 мл гексаметилфосфотриамида и 42 мг(0,13 ммоль) ТБРБ, Суспенэию встряхивают при 15 С в течение 48 ч-. Полимер отфильтровывают, промывают как описано в примере 1 и высушивают в вакууме, Степень замещения составляет 0,37 ммоль/г (выход

69%).

Выход в условиях прототипа 19 .

Данные по примерам 23-28 приведены в табл,2, Формула изобретения

Способ получения аминоацилполимеров путем обработки сшитого хлорметилирова нного сополимерэ стирола с дивинилбензолом солью ациламинокислоты в апротонном растворителе, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения выхода аминоацилполимеров, процесс проводят в присутствии четвертичного органического основания, выбранного иэ группы, состоящей из тетрабутиламмонийбромида, трибутилбензиламмонийбромида и тетрабутилфосфонийбромида, при молярном соотношении соли ациламинокислоты:четвертичного органического основания и количество подвижных атомов хлора в сополимере, равном (1-2);(12);1, и температуре 15-50 С.

1666462

Таблица 1

* — Опыт проводили при 50 С

Таблица 2

Составитель В.Чупов

Редактор Т.Пилипенко Техред M,Moðãåíòàë Корректор Т.Колб

Заказ 2494 Тираж 317 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 101