ание пептидной цепи по этому концу дипептида путем последовательного повторения двух последних стадий.

Защита аминогруппы аминокислоты (или пептида) осуществляется чаще всего превращением ее в уретановую группировку, напр. по методу Бергмана и Зерваса путем ацилирования бензилхлоркарбонатом (карообензоксихлоридом) в условиях реакции Шоттен — Баумана:

C,HjCH2OCOCl + NaOH

H2NCHRCOOH/-Na^p"dH,0^>C,HsCH2OCO-NHCHRCOOHСО,, -C,HSCH,

Основные достоинства карбобензоксипроизводных и др. уретановых производных аминокислот — хорошая кристаллизуемость, исключительно высокая устойчивость к рацемизации и легкость расщепления агентами, не затрагиваюпщми пептидную связь (водород в присутствии катализаторов, НВг в ледяной уксусной к-те, Na в жидком аммиаке). Широкое распространение получили легко отщепляемые к-тами торет-бутилоксикарбоО

II

нильная (СН3)3СОС— и бифенилизопропилоксикарбо0

II

нильная СвН5—С„Н4—С (СН3)2— ОС— защитные группы. Последняя снимается уже ледяной уксусной к-той, 0,5%-ным р-ром трифторуксусной к-ты в СН2С12 или 0,1 н. р-ром НС1 в этаноле. Мягкими к-тами или мер-каптоэтанолом удаляется о-нитрофенилсульфенильная защитная группа 02NCeH4S—. Трифенилметильную (тритильную) группу (СвН5)3С— вводят с помощью три-фенилхлорметана в присутствии триэтиламина и отщепляют при каталитич. гидрировании или под действием к-т. я-Толуолсульфонильная (тозильная) группа CH3CeH4S02— вводится путем обработки аминокислоты ге-толуолсульфохлоридом и легко отщепляется натрием в жидком аммиаке. Для защиты гуанидиновой функции аргинина ее нитруют или вводят в нее кар-бобензоксигруппу или тозильную группу. Имидазол гистидина защищают бензильной или динитрофениль-ной группой.

Защита карбоксильной группы достигается путем получения метиловых, этиловых (легко гидролизуемых щелочами), mpem-бутиловых (гидроли-зуемых к-тами, напр. CF3COOH или НВг в СН3СООН) или бензиловых и и-нитробензиловых эфиров (расщепляемых каталитич. гидрированием). В случае образования пептидной связи азидным методом, методом смешанных ангидридов или активированных эфиров (см. ниже) карбоксильная группа второй аминокислоты м. б. защищена путем образования соли.

Защита гидроксильной группы ок-сиаминокислоты осуществляется алкилированием. Для защиты меркаптогруппы цистеина наиболее

пригодны ацетамидометильная или карбобензоксиль-ная группа.

Активация карбоксильной группы N-защищенной аминокислоты или пептида необходима для облегчения ее взаимодействия с аминогруппой С-за-щищенной аминокислоты или пептида:

C,HsCH2OGO—NHGHR'COOH —у —у C,HsCHsOCO—NHGHR'GOX —у + H2NCHR"COOCH,

у С,Н6СН2ОСО—NHCHR'CO—

—NHCHR"COOCH, + HX С этой целью в карбоксильную группу аминокислоты вводят электроноакцепторную группу X. Классич. пример активных производных аминокислот — полученные Курциусом (1902) азиды аминокислот (X = N3):

HINNHI

C,H5GO—NHCHsCOOGjH6 >?

HNOj

—»? CjH5CO—NHCHjGONHNHs у

H2NCH,COOH

—y C,H5CO-NHCH2CON8 у

H20, NaOH

—у C,H5CO—NHCH2CO—NHCHjCOOH -f NaN,

Азидный метод образования пептидной связи, хотя и сопровождается нек-рыми побочными процессами (в основном подавляемыми при темп-pax от —10 до 5°С), выгодно отличается от всех остальных методов активации карбоксильных групп практически полным отсутствием рацемизации. Прочие методы могут, однако, применяться для активации аминокислот и пептидов с N-защитой уретанового типа, а также пептидов с С-концевыми группами глицина и пролина, устойчивого к рацемизации. Часто применяемые активные производные карбоксильных групп — смешанные ангидриды. В их образовании могут принимать участие карбоновые к-ты (X = OCOR), эфиры угольной к-ты

/' /0К\

(X = OCOOR), фосфористой к-ты Х=ОР<_

фосфорной К-ТЫ

/он. V xor7

Х=ОР=0 ). Для получения сме\он/

шанных ангидридов соль ациламинокислоты обрабатывают хлорангидридами перечисленных к-т, напр.:

(G2HB)jN CIP(OR),

С1СООС2н,

RCO—NHCHR'GOOH >-RCO—NHCHR'CO—

—ОСООС.Щ RCO—NHCHR'CO—OP(OR),

RGO-NHCHR'COOH

(G.HS),N

Метод смешанных ангидридов менее трудоемок, чем азидный, и часто дает лучшие выходы, но иногда сопровождается рацемизацией. Опасность рацемизации меньше в случае применения активированных эфиров. К ним относятся эфиры ациламинокислот, к-рые благодаря наличию электроноакцепторных заместителей в спиртовой компоненте обладают повышенной ацили-рующей способностью, например цианметиловые (X=OCH2CN), тиофениловые (Х=8СЙН5), и-нитрофе-ниловые (X=OCeH4N02), и-нитротиофениловые (Х= =SCeH4N02), трихлорфениловые (Х=0С6Н2С13), пентафторфениловые (X=OCeFs), N-оксисукцинимид/ ЛО—СНД

ные X=ON< | и др. Многие активиро\ \со-сн2/

ванные эфиры ациламинокислот, напр. п-нитрофенило-вые,— кристаллич. вещества, к-рые могут храниться длительное время. Получают их методом смешанных ангидридов из спиртов или при взаимодействии соответствующих галогеналкилов с солями аминокислот, напр.:

RCO-NHCHR'GOOH + C1GH,CN —у

(С Н ) N

?—' " > RCO—NHCHR'COOCHjCN

Удобно использование трифторацетатного метода

C,HSN

RCO—NHR'COOH + CPsCOOC,H4NOj у

—у RCO—NHCHR'C00C,H4N0, а также конденсирующих средств, напр. дициклогек-силкарбодиимида. Для ступенчатого синтеза П. в водных средах (в строго контролируемых условиях) м. б. использованы также N-карбоксиангидриды а-аминокислот.

Применение конденсирующих

средств при образовании пептидных связей исключает необходимость предварительной активации карбоксильных или аминных групп (она происходит на промежуточных стадиях реакции). Наиболее часто для конденсации применяют предложенный Шиханом и Хессом (1955) 1Ч,1Ч'-дициклогексилкарбодиимид C6H11N = C=NCeHu, превращающийся в результате присоединения молекулы воды в дициклогексилмоче-вину. В ряде случаев используют хлорокись фосфора, тетраэтилпирофосфит или 1Ч-этоксикарбонил-2-этокси-1,2-дигидрохинолин.

Присоединение следующего аминокислотного звена к полученному П. проводят описанными выше методами после снятия защиты с аминогруппы (или, реже, карбоксильной группы) пептида.

Получение П. ступенчатым синтезом связано с проведением большого числа стадий. Потери продукта в процессе его очистки от избыточных реагентов и побочных веществ резко снижают выход конечного П. Поэтому обычно синтезируют несколько олигопептидов и конденсируют их затем в П. (Для увеличения выхода П. и снижения возможности рацемизации конденсацию пептидных фрагментов с помощью дициклогексилкарбо-диимида катализируют небольшими добавками N-ok-сисукцинимида.)

Удачный способ устранения потерь целевого продукта — присоединение растущей полипептидной цепи к

полимерному носителю ковалентной связью, разрушаемой после окончания всего синтеза (твердофазный синтез; Меррифилд, 1962). Так, хлорметилированный сополимер стирола с 1—2% дивинилбензола (см. Дивинилбензола сополимеры) в присутствии небольших количеств NaJ легко реагируют с солью триэтиламина и i

ациламинокислоты: '

•СН2—СН~

(C;H5)3N • HOOCCHRNH—COOC(CHj)

диоксан, NaJ, 40 °С

СН2С1СН,—сн

СН20—COCHRNH—СООС(СН,)

1. НС1, лионсан 2.(C2H6)3N

СНгО—COCHRNHj

После снятия защитной ацильной группы проводят ступенчатый синтез по аминному концу аминокислоты (пептида). Так как П. прочно связан с полимерным нерастворимым носителем, его очистка сводится к промывке полимера и происходит без потерь. Полная автоматизация процессов синтеза и промывки позволяет в кратчайшие сроки получать сложнейшие П. (напр., рибоиуклеазу, содержащую 124 аминокислотных, остатка). Пептиды отщепляют от полимерного носителя с помощью жидкого HF, р-ра НВг в CF3COOH или гндра-зинолизом анкерной сложноафирной связи.

Не менее перспективно » ступенчатом синтезе П. использование полимерных активированных эфиров аминокислот. Так, сополимер стирола с N-оксималеимидом, ацилированный N-защященной аминокислотой (или пептидом), способен переносить свой аминокислотный фрагмент на N-конец синтезируемого пептида в мягких условиях и с высокой степенью конверсии пептида.

Поликонденсация и полимеризация. Эти методы позволяют, исходя из различных производных аминокислот, дипеатидов или трнпептидов, в одну стадию получать П. с мол. массой до нескольких миллионов. В случае использования двух или более различных мономеров этими способами получают либо статистич. сополимеры, либо продукты с короткими блоками из двух, трех или четырех аминокислотных остатков.

Получение П. термич. поликонденсацией а-аминокислот возможно только в случае глицина. Остальные а-аминокислоты при нагревании разрушаются или превращаются в циклич. димеры — замещенные пипера-зиндиоды-2,5. Последние, в отличие от прочих циклич. амидов (лактамов), не способны к гидролитич. или ионной полимеризации. Исключение составляет незамещенный пиперазиндион-2,5, к-рый при нагревании в р-ре до 140°С и выше превращается в полиглицин. Три-функциональные аминокислоты (глутаминовая и ас-па рагиновая к-ты и лизин) при 160—200°С способны образовывать как гомополимеры, так и сополимеры с бифункциональными аминокислотами. Продукты реакции хотя и похожи по своим свойствам на пептоны, но содержат большое число «неприродных» со-амидных связей и рацемизованных аминокислотных звеньев.

Использование конденсирующих средств (полифосфорной к-ты, P20g, производных фосфористой к-ты, ди-циклогексилкарбодиимида и др.) при конденсации а-аминокислот и пептидов позволяют получать П. в сравнительно мягких условиях. Так, конденсацией трипептида гли-Ь-про-Ь-оксипро в диэтилфосфите в присутствии тетраэтилпирофосфита получен П. с мол. м. 25 ООО и специфич. структурой тройной спирали коллагена.

Активированные производные аминокислот, напр. N-карбоксиангидриды а-аминокислот, нгароко используют для получения высокомолекулярных полиаминокислот, а также статистич. и блоксополимеров. N-Карб-оксиангидрнды а-аминокислот получают из N-карбо-бензоксинроизводных a-аминокислот действием на них РС16, SOClj или РВг3:

R-CH—СООН +РС1, R—СН—СОС1

NH-COOCH.C.H, -РОС1,, -HCl' NH—СООСН,с7н1

, „ R-CH-C04C,H,CH,C1 NH-CO^°

или прямым фосгенированием а-аминокислот, суспендированных в инертном рас