Бремеланотид(посилання:https://www.bloomtechz.com/synthetic-chemical/peptide/bremelanotide-powder-cas-189691-06-3.html) є синтетичним поліпептидним гормоном, структура якого подібна до лептину, тирозину та меланіну шкіри, які природно існують в організмі людини. Бремеланотид, як новий тип препарату, має регулюючу функцію і часто використовується для лікування еректильної дисфункції та низького лібідо. Сценарії використання в повсякденному житті стають все більш широкими. Завдяки його поглибленим дослідженням люди виявили багато видів його методів синтезу, які будуть проаналізовані один за одним нижче.
1. Синтезується з L-тирозину:
У оригінальному методі синтезу структуру бремеланотиду було отримано шляхом деформації L-тирозину. Спочатку L-тирозин перетворюється на дипептидил-L-тирозин (Boc-Tyr(OCO)2-OH) у присутності фтористоводневої кислоти, де Boc являє собою сукцинімідометильну (t-бутоксикарбонільну) групу. Далі додайте бензиловий спирт (PhCH2OH), 1-(3-діетиламінопропокси)-2-(2-метазоліл)етан (EDC) і реагенти N-гідроксибутандіол у тетрагідрофурані (THF). такі як імід (HOBt), може поєднувати дипептидил-L-тирозин з псевдопептидом аланіном (Phe-Aib-Aib-Lys(Ac)-Gly-Lys(Ac)-Aib-Leu- NH2) був синтезований у бремеланотид.
(1) Перетворення L-тирозину в дипептидил-L-тирозин:
Спочатку розчиніть L-тирозин у воді та додайте відповідну кількість фтористоводневої кислоти. Як правило, концентрація L-тирозину становить 1 М, а кількість фтористоводневої кислоти – 5-10%. Суміші давали постояти при 0-4° протягом 1 години, а потім гасили.
Потім отриманий комплекс L-тирозин-фтористоводнева кислота додавали по краплях до тетрагідрофурану. У той же час до тетрагідрофурану додавали відповідну кількість реакційних реагентів, таких як бензиловий спирт, EDC і HOBt. Після витримування протягом 2 годин при перемішуванні можна отримати дипептидил-L-тирозин (Boc-Tyr(OCO)2-OH).
(2) Реакція дипептидил-L-тирозину з псевдопептидом аланіном:
Розчиніть отриманий дипептидил-L-тирозин у N,N-диметилформаміді (DMF) і додайте псевдопептид аланін. Умови реакції включають температуру, час реакції та концентрацію реагентів тощо. Ці фактори впливатимуть на вихід і чистоту продукту. При концентрації 225 г/л співвідношення Boc-Tyr(OCO)2-OH до псевдопептидного аланіну становило 1:30.
Після перемішування та витримування в -N,N-диметилформаміді протягом 24 годин реакційний розчин виливали у воду з льодом і осаджували кислим розчином альдегіду. Результатом є кінцевий продукт бремеланотиду.
Метод синтезу в основному має такі переваги: висока чистота продукту та простий процес виробництва. Але цей метод має і недоліки, такі як трудомісткість, висока вартість і так далі.
2. Твердофазний синтез:
Твердофазний синтез наразі є одним із найбільш часто використовуваних методів синтезу бремеланотиду, а також основним методом синтезу в галузі синтезу пептидів. У твердофазних методах поліпептидні ланцюги будуються шляхом послідовного додавання амінокислотних ланок. Спочатку перша амінокислотна одиниця модифікується в стерично обмежувальну і нерозкладну N-захисну групу (таку як Fmoc), яка потім приєднується до пористого середовища. Потім шляхом введення захисної групи акрилової кислоти, реакції ацилювання та інших етапів кожна амінокислотна одиниця додається до пористого середовища, і поступово будується повний поліпептидний ланцюг. Нарешті, на стадіях видалення N-захисної групи, денітрифікації тощо можна отримати поліпептидний ланцюг бремеланотиду зі специфічною послідовністю.
Метод твердофазного синтезу в основному має такі переваги: висока ефективність і високий коефіцієнт використання сировини. Але цей синтетичний метод також має деякі недоліки, наприклад, у процесі виробництва потрібні кілька етапів сушіння та миття, і ці етапи призведуть до зниження якості продукту.
3. Рідкофазний синтез:
Рідкофазний синтез є іншим методом синтезу бремеланотиду, який здійснюється через рідинну реакційну систему. Основні етапи методу синтезу включають скринінг сировини, дизайн молекули лікарського засобу, вибір шляху синтезу, реакцію, очищення тощо. Порівняно з твердофазним синтезом, методом рідкофазного синтезу можна отримати бремеланотид з вищою чистотою та біологічною активністю. У рідкофазному методі синтезу реакційними реагентами, які зазвичай використовуються, є дигідроксіетилмеркаптан (EDT), етоксикарбонілюючий агент (EEDQ), тіоацетилхлорид тощо.
Метод рідкофазного синтезу в основному має такі переваги: проста робота та висока чистота продукту. Однак цей метод синтезу також має деякі недоліки, такі як довший період синтезу та більш висока вартість.
4. Фізико-хімічний синтез:
У фізико-хімічному методі синтезу бремеланотид синтезують фізичними та хімічними методами. Цей метод в основному має два різних підходи: один полягає в реалізації синтезу бремеланотиду шляхом повторюваної операції фазового перетворення тверда речовина в рідину; інший - сприяти самозбірці та полімеризації поліпептидних ланцюгів шляхом фізичного та механічного стиснення, таким чином синтезуючи бремеланотид.
Механізм реакції:
Синтез бремеланотиду полягає в основному шляхом перетворення L-тирозину в L-фенольний ацилат, потім синтезу L-фенольного ацилату та псевдопептиду та, нарешті, отримання продукту. Механізм реакції такий:
(1) Перетворення L-тирозину в L-фенол ацилат:
L-тирозин реагує з азидом натрію в розчині ТГФ, утворюючи ацилат L-фенолу. Азид натрію перетворить гідроксильну групу в тирозині на азидну групу, а потім кислотна обробка перетворить азидну групу на фенольний ацилат.
(2) L-фенол ацилат перетворюється на хлорангидрид:
L-фенольний ацилат реагує з ацетилхлоридом у ТГФ з утворенням хлорангідриду. П'ятикратна кількість TBHS повинна поглинати утворений HCl. Хлорангидриди кислот є проміжними продуктами реакції, які необхідні для подальших реакцій.
(3) Синтез хлорангідриду та псевдопептиду:
Проміжний хлорангидрид реагує з псевдопептидом у ДМФ з утворенням поліпептидного ланцюга бремеланотиду. На цьому етапі відбувається реакція конденсації ангідриду, в якій HOBt є каталізатором.
(4) Очищення та аналіз продукту:
Кінцевий продукт також потребує очищення та аналізу для забезпечення чистоти та якості сполуки.
Основними перевагами фізико-хімічного методу синтезу є проста операція та короткий період підготовки. Однак цей синтетичний метод також має деякі недоліки, такі як низька чистота продукту та недостатня різноманітність продукту.
Підсумовуючи, методи синтезу бремеланотиду різноманітні та гнучкі, а вибір залежить від багатьох факторів, таких як умови реакції, вартість синтезу та час реакції тощо. Незалежно від використовуваного методу стабільні умови реакції та продукти високої чистоти є ключ до успішного синтезу бремеланотиду.