Поли- -оксисукцинимиды, являющиеся полимерами-активаторами для синтеза пептидов в воде или водной среде

 

ОЙ ИСАЙ И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ((() 6448ОО

Сои)з Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 26.07.76 (21) 2393050/23-04 с присоединением заявки № (51) М. К .

С 08F 222/06 ло дела(и изобретений и открытий (43) Опубликовано 30.01.79. Бюллетень № 4 (45) Дата опубликования описания 30.01.79 (53) УДК 547.964.4 (088.8) (54) ПОЛИ-N-ОКСИСУКЦИНИМИДЪ|, ЯВЛЯЮЩИЕСЯ

ПОЛИМЕРАМИ-АКТИВАТОРАМИ ДЛЯ СИНТЕЗА ПЕПТИДОВ

В ВОДЕ ИЛИ ВОДНОЙ СРЕДЕ

) R— (0

0 ((--ОН НО—

О

I (ооударотвеииый кис)иитет ) (23 Приоритет

Изобретение относится к новым высокомолекулярным химическим соединениям, конкретно к нерастворимым поли-N-оксисукцинимидам на основе малеинового ангидрида и гидрофильных сомономеров общей формулы где R — остаток N-винилпирролидона, акриловой кислоты, метакриловой кислоты, амида акриловой кислоты;

R — остаток п-фенилендиамина, 4,4"диаминодифенилметана, 4,4"-диаминодифенилоксида, бензидина, 1,2-пропилендиамина, 1,3-пропилендиамина, диацетата этилового эфира лизина, амида а,Р-диаминопропионовой кислоты.

Указанные поли-N-оксисукцинимиды обладают хорошей набухаемостью в водных системах и могут использоваться в качестве полимеров-активаторов для синтеза пептидов в водных средах.

Известен гидрофобный нерастворимый

5 гранулированный поли-N-оксисукцинимид, получаемый сшиванием бензидином сополимеров малеинового ангидрида со стиролом или этиленом и последующей обработкой гидроксиламином с целью введения

10 N-оксигрупп (1).

Однако полученный таким методом полимер обладает существенными недостатками: сополимеризация малеинового ангидрида с винилалкилами и виниларилами и по15 следующая обработка приводят к образованию поли-N-оксисукцинимидов и полученных на их основе эфиров:N-защищенных аминокислот и пептидов, которые отличаются высокой гидрофобностью и почти не

20 набухают в воде и водно-органических смесях. В связи с этим указанные полимерные реагенты практически не реагируют с аминокомпонентами в воде и непригодны по этой причине для использования в реакци25 ях аминолиза с водорастворимыми аминокомпонентами, в частности со свободными аминокислотами и пептидами.

Кроме того, использование одного сшивающего агента — бензидина — является су30 щественным ограничением метода получе644800 получают на основе малеинового ангидрида обработкой сшивающими агентами сополимеров малеинового ангидрида с винильными мономерами в среде полярного апротонного растворителя с одновременным эмульгированием реакционной смеси в диспергирующей среде с последующей обработкой полученных гранул гидроксиламином, причем в качестве сомономеров малеинового ангидрида используют гидрофильные винильные мономеры, а в качестве сшивающих агентов — диамины.

В качестве исходных полимеров используют сополимеры малеинового ангидрида с распространенными гидрофильными винильными мономерами: N-винилпирролидоном, акриловой и метакриловой кислотами или их амидами и т. д.

Реакцию сшивания линейного чередующегося сополимера малеинового ангидрида осуществляют целым рядом сшивающих агентов: ароматическими диаминами, фенилендиаминами, 4,4"-диаминодифенилоксидом, 4,4"-диаминодифенилметаном и т. д., алифатическими диаминами с линейной и разветвленной углеродной цепью, например

1,3-пропилендиамином, 1,2-пропилендиамином и т. д.; кроме того, используют эфиры или амиды диаминокислот, например алкиловые эфиры или амиды лизина, а,р-диаминопропионовой кислоты и т. д.

Сшивку и одновременное гранулирование сополимера малеинового ангидрида с гидрофильным сомономером осуществляют эмульгированием концентрированного раствора сополимера и 2 — 10% сшивающего агента в полярном апротонном растворителе, например диметилформамиде, диметилсульфоксиде, N-метилпирролидоне, в полиэтилсилоксане, например ПЭС-5.

Реакцию проводят при температуре 80—

90 С. При температуре ниже 80 С реакция значительно замедляется. Повышение температуры выше 90 С нецелесообразно из-за процессов окисления и деструкции компонентов реакционной смеси. Эфиры и амиды диаминокислот, а также алифатические диамины вводят в реакцию сшивания в выбранном диапазоне температур в виде со1о

)5

25 зо

3 ния нерастворимых поли-N-оксисукцинимидов.

Целью настоящего изобретения является получение полимеров-активаторов для синтеза пептидов в воде или водной среде. 5

Поставленная цель достигается новой химической структурой поли-N-оксисукциним идов формулы 1.

Указанные соединения общей формулы 1 лей, диацетатов или в присутствии силилирующих агентов, например о-бис-триметилсилилацетамида.

Полученные изложенным способом гранулированные поли-N-оксисукцинимиды хорошо набухают в воде (объемная набухаемость больше 2) и водных смесях, в отличие от полимерных N-оксисукцинимидов (2), которые практически не набухают в воде.

Отмеченное свойство позволяет получать на их основе активные полимерные эфиры для использования последних в водных системах в качестве ацилирующих реагентов в пептидном синтезе, Пример 1. К раствору 50 г чередующегося сополимера малеинового ангидрида с

N-винилпирролидоном в 53 мл перегнанного диметилформамида прибавляют раствор 1,89 г 4,4"-диаминодифенилметана (4 мол. %) в 10 мл диметилформамида и полученную гомогенную систему прибавляют при перемешивании к 1500 мл полиэтилсилоксановой жидкости (типа ПЭС-5). Образовавшуюся эмульсию нагревают 2 ч при

85 С. Полученные гранулы отфильтровывают, промывают эфиром, ацетоном, смесью уксусного ангидрида с диметилформамидом (2; 1 по объему), ацетоном, эфиром. После сушки в вакууме получают 50,5 г желтозеленых сферических гранул диаметром

100 — 400 мкм. ИК-спектр: 1780 и 1855 см — .

Затем суспензию 50,6 г полученного сшитого полимера в 500 мл раствора 35 r хлоргидрата гидроксиламина в сухом пиридине нагревают 5 ч при 60 С. Полимер отфильтровывают, промывают водой, 0,1н. раствором соляной кислоты, водой, ацетоном, эфиром, сушат в вакууме. Выход 63 г сферических гранул розоватого оттенка.

Пример 2. По методике, аналогичной описанной в примере 1, получают N-оксисукцинимидный полимер-активатор. Отличие состоит в том, что сшивание осуществляют 4 мол. % бензидина при температуре 80 С в течение 2 ч и обрабатывают, как указано в примере 1.

Пример 3. По методике, аналогичной описанной в примере 1, получают N-оксисукцинимидный полимер-активатор. Отличие состоит в том, что сшивку производят

5 мол. % амида лизина в присутствии

1,5-молярного избытка N,О-бис-триметилсилилацетамида на каждую аминогруппу при 90 С в течение 1,5 ч. Далее обработку проводят, как указано в примере 1.

Физико-химические характеристики полученных полимеров-активаторов формулы 1 представлены в табл. 1.

644800

Таблица 1

Элементный анализ, %

Характерное поглощение в

ИК-спектре, см о ж

О

1:

РИ

CCI

X о ж

О

1И и пп.

3,1

55,83 55,06 5,28 5,37

11,60 12,21

2,4

54,81 54,97 5,35 5,31

2,3

12,10 12,24

3,5

46,92 48,44 5,33 4,79

16,00 15,59

4,4

15,44 15,62

49,02 48,40 4,95 4,80

3,1

3,8

6,80 7,02

3,5

4,5

1690 (COOH)

1710, 1780, 3200 †35

7,30 7,58

4,6

1690 (СООН)

1710, 1780, 3200 †35

13,10 12,59

54,41 54,46 5,11 5,45

4,8

1650, 1710, 1780 2

55,10 54,46 5,71 5,45

12,44 12,59

1650, 1710, 1780 2

4,1

55,21 54,86 5,49 5,49

3,1

11,12 12,85

1650, 1710, 1780 2,2

Таблица 2

Аминолиз полиN-оксисукцинимидного эфира

N-ациламинокислоты в водной среде

Объемная набухаемость в воде (рН 7) Полимер

Примечание

Практически не набухает

Аминолиз в воде не проходит

Сведения об использовании указанных полимеров для пептидного синтеза в водных средах отсутствуют. Из-за гидро фобности полимерного каркаса применять их в этих условиях невозможно.

То же

То же

Выход трет-бутилоксикарбонил-L-пролил-L-пролина 72,4%

Хорошо набухают в водных средах, высокая реакционная способность

Полимер-активатор

R — остаток N-винилпирролидона

R — остаток 4,4"-диаминодифенилметана (4%) R — остаток N-винилпирролидона

R — остаток бензидина (4 ) R — остаток акриламида

R — остаток этилового эфира лизина (5%) R — остаток N-винилпирролидона

R -остаток амида лизина (5%) R †остат метакриловой кислоты

R — остаток и-фенилендиамина (3%) R — остаток акриловой кислоты

R — остаток 4,4"-диаминодифенилоксида

R — остаток N-винилпирролидона

R †остат 1,2-пропилендиамина (3;) R — остаток N-винилпирролидона

R — остаток 1,3-пропилендиамина (3%) R — остаток N-винилпирролидона

R — остаток а, -диаминопропионовой кислоты

Поли-N-оксисукцинимид на основе стирола, дивинилбензола и малеинового ангидрида

Сшитые поли-N-оксисукцинимиды на основе стирола или этилена и малеинового ангидрида

Поли-Ы-оксисукцинимиды формулы 1

1650 (амид), 1710 и 1780 (С=О имида), 3200 — 3500 (ОН) 1650, 1710, 1780, 3200 †35

1650, 1710, 1780, 3200 †35

1650, 1710, 1780, 3200 †35,Πt

vg к о о.

CCI И .

О

CCl Cll

Ql Х ,а о ,о О м

Ожю о о

z> О о, о о дл о

CD

X

Р .О

III о х

О

z з

2 м о ж й) и ж

Р

ICI

644800

8 синтез с использованием свободных аминокислот и пептидов; осуществлять химическую модификацию природных водорастворимых биополимеров; при необходимости

5 осуществлять пептидный синтез в водной среде, исключив органические растворители.

Формула изобретения

Поли-N-оксисукцинимиды общей форму10 лы

О.;

i „0 где К вЂ” остаток N-винилпирролидона, акриловой кислоты, метакриловой кислоты, амида акриловой кислоты;

R — остаток п-фенилендиамина, 4,4"диаминодифенилметана, 4,4"-ди- 15 аминодифенилоксида, бензидина, 1,2-пропилендиамина, 1,3-пропилендиамина, диацетата этилового эфира лизина, амида а,р-диаминопропионовой кислоты, являющиеся 20 полимерами-активаторами для синРедактор В, Минасбекова Составитель Т. Понкратова Корректор И. Позняковская

Заказ 696/7 Изд. № 141 Тираж 590 Подписное

НПО Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2

В табл. 2 приведены сравнительные данные по реакционной способности в воде поли-N-оксисукцинимида на основе стирола или этилена и малеинового ангидрида (1), поли-N-оксисукцинимида на основе стирола, дивинилбензола и малеинового ангидрида (2) и предложенного поли-N-оксисукцинимида формулы 1.

Использование поли N-оксисукцинимидов формулы 1 позволяет проводить пептидный теза пептидов в воде или водной среде.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Рогожин С. В., Давидович Ю, А., Андреев С. М., Юртанов А, И. Полимерный макросетчатый N-оксисукцинимид для синтеза пептидов. «Докл. АН СССР», 1973, № 6, с. 211 (прототип).

2. Авторское свидетельство СССР № 242865, кл. С 08F 222/06, опублик. 1972.