Іпаморелін(посилання:https://www.bloomtechz.com/synthetic-chemical/peptide/lpamorelin-powder-cas-170851-70-4}.html) є біологічно активним поліпептидом, пептидом, що вивільняє гормон росту (GHRP), який синтезується в організмі. Структура Ipamorelin подібна до структури GHRP-2 і GHRP-6, але вона відносно коротша і складається з п’яти амінокислот. Розчинний у воді, але погано розчинний в органічних розчинниках. Це полярна сполука з багатьма гідрофільними групами, такими як аміно- та карбоксильна. Ці гідрофільні групи забезпечують хорошу розчинність у воді. Це пептидний гормон, який можна використовувати для лікування дефіциту гормону росту у дорослих. Методи його синтезу включають твердофазний синтез, рідкофазний синтез, хіміко-біологічний спільний синтез тощо. Ці методи детально описані нижче.
1. Метод твердофазного синтезу:
Твердофазний синтез є одним із широко використовуваних методів отримання іпамореліну, який має такі переваги, як висока ефективність, економічність і висока чистота. Спочатку використовуйте Fmoc або Boc для захисту аміногрупи в амінокислоті, потім використовуйте амінокислоту-N-карбонову кислоту як вихідну сполуку та з’єднайте інші амінокислоти по черзі, щоб поступово синтезувати повний поліпептидний ланцюг. На кожній стадії застосовуються нетрадиційні умови реакції, такі як карбонілдиметилацетон (DCC) і N,N-диметиламін (DMAP), а для видалення захисних груп використовуються сильні кислоти, такі як трифтороцтова кислота. Нарешті, N-кінцеву захисну групу видаляють шляхом гідролізу для отримання поліпептиду Іпаморелін.
Конкретні кроки такі:
1.1. Визначте захисну групу та послідовність амінокислот:
У твердофазному синтезі кожна амінокислота потребує захисту. Зазвичай використовуються захисні групи, такі як t-бутилоксикарбоніл (t-Boc) або Fmoc. Послідовність амінокислот потребує визначення, і зазвичай вони синтезуються від C-кінця до N-кінця. Для Ipamorelin його амінокислотна послідовність His-D-2-Nal-Ala-Trp-D-Phe-Lys-NH2, і захист здійснюється відповідно до цієї послідовності.
1.2. Приготування синтетичного носія:
Синтетичний носій - це матеріал, який використовується для перенесення амінокислот і реакції в твердофазному синтезі. Такі матеріали, як полістирол, зазвичай використовують як носій для його фіксації в реакторі. Гідроксильні або амінні групи носія повинні бути спочатку поверхнево активовані, щоб вони могли реагувати з першою амінокислотою. Зазвичай це досягається підданням опори соляній кислоті або реакцією з азотистою кислотою.
1.3. Визначення якості:
Перш ніж приступити до синтезу, необхідно визначити масу носія. Спектроскопічні методи, такі як інфрачервона спектроскопія (ІЧ) і ядерний магнітний резонанс (ЯМР), часто використовуються для підтвердження якості та активності носія.
1.4. Зв’яжіть першу амінокислоту:
Реагує перша захищена амінокислота з активованою поверхнею-носієм. Зазвичай це вимагає додавання активуючого реагенту, такого як диметиламінопропанол (DMA) або тетрагідрофурановий спирт (THF). Після реакції необхідно промити та висушити, щоб забезпечити незабруднювальний характер наступної реакції.
1.5. Ітеративно повторюйте етапи додавання та зняття захисту з амінокислот:
Відповідно до амінокислотної послідовності, захищені амінокислоти послідовно додаються, і здійснюються реакції активації та кон'югації. Потім використовуйте відповідний реагент для зняття захисту, такий як трифтороцтова кислота (TFA) або піролідин-1-карбонова кислота (піперидин) тощо, щоб видалити захисну групу в амінокислоті. Цей крок вимагає суворого контролю часу реакції та температури, щоб уникнути побічних реакцій.
1.6. Визначення чистоти та якості:
Після завершення синтезу продукт реакції необхідно перевірити на якість і чистоту. Цього можна досягти такими методами, як високоефективна рідинна хроматографія (ВЕРХ) і мас-спектрометрія (МС). Крім того, спектроскопія ядерного магнітного резонансу (ЯМР) може бути використана для підтвердження структури та чистоти продукту.
1.7. Розділення та очищення:
Розділення та очищення - це процес відділення продукту реакції від носія та відходів. Розділення зазвичай здійснюють такими методами, як аналіз протипотоку або гель-фільтрація. Потім промийте, висушіть і заморозьте, щоб отримати чистий Ipamorelin.
Підсумовуючи, твердофазний синтез є одним із основних методів синтезу іпамореліну. Етапи включають вибір захисних груп і амінокислотних послідовностей, синтез носіїв, вимірювання маси, зв’язування першої амінокислоти, повторне додавання амінокислот і стадії зняття захисту, визначення чистоти та якості, а також відділення та очищення. Цей метод має такі переваги, як висока ефективність, економічність і висока чистота, і підходить для великомасштабного синтезу.
2. Рідкофазний метод синтезу:
Рідкофазний синтез є іншим методом, який використовується для синтезу іпамореліну. При синтезі у фазі розчину вихідний матеріал спочатку приєднується до гідрофільної поліпептидної матриці, а амінокислоти додаються за допомогою активаторів, таких як HATU або EDC. Потім через реакцію поступово будують цільовий пептид. Під час реакції можна використовувати відповідний розчин і температуру для контролю швидкості реакції. Нарешті, захисну групу видаляють кислотними або лужними умовами, щоб отримати іпаморелін. Порівняно з твердофазним синтезом, рідкофазний синтез може швидко отримувати продукти високої чистоти, тому це також поширений метод приготування Іпамореліну. Конкретні кроки такі:
2.1. Визначте захисну групу та послідовність амінокислот:
У фазі розчинного синтезу кожна амінокислота потребує захисту. Зазвичай використовуються захисні групи, такі як t-бутилоксикарбоніл (t-Boc) або Fmoc. Послідовність амінокислот потребує визначення, і зазвичай вони синтезуються від C-кінця до N-кінця. Для Ipamorelin його амінокислотна послідовність His-D-2-Nal-Ala-Trp-D-Phe-Lys-NH2, і захист здійснюється відповідно до цієї послідовності.
2.2. Синтетичні вихідні речовини:
Синтетичний вихідний матеріал є одним із ключових етапів рідкофазного синтезу, він служить першим компонентом ланцюга амінокислот і використовується для зв’язування наступних амінокислот. Як правило, вихідним матеріалом для синтезу є алкілпептид, що містить захисну групу. У рідкофазному синтезі Ipamorelin зазвичай використовуваним синтетичним вихідним матеріалом є t-Boc-His(Boc)-OH.
2.3. Реакція сполучення амінокислот:
У фазі розчинного синтезу кожна амінокислота повинна бути зв'язана з попередньою амінокислотою за допомогою реакції сполучення. Зазвичай використовуваними сполучними агентами є диметилтетрагідрофуран (DMF) і диметилтіосечовина (DMSO). Співвідношення амінокислоти та зв’язуючого агента та умови реакції необхідно регулювати відповідно до конкретної ситуації, щоб забезпечити ефект реакції та якість продукту.
2.4. Видалення захисних груп:
Після завершення реакції сполучення амінокислоти захисну групу в амінокислоті необхідно видалити. Це також критичний крок у рідкофазному синтезі. Зазвичай використовувані агенти для зняття захисту включають трифтороцтову кислоту (TFA), n-бутантіол (n-ButSH) і піридин (Py) тощо. Необхідно вибрати відповідний агент для зняття захисту відповідно до умов реакції та типів продуктів і суворо контролювати температуру і час зняття захисту, а також забезпечити значення рН у реакції.
2.5. Визначення чистоти та якості:
Після завершення синтезу продукт реакції необхідно перевірити на якість і чистоту. Для підтвердження структури та чистоти продукту можна використовувати такі методи, як високоефективна рідинна хроматографія (ВЕРХ) і мас-спектрометрія (МС).
2.6. Розділення та очищення:
Розділення та очищення - це процес відділення продуктів реакції від відходів. Розділення зазвичай здійснюють такими методами, як аналіз протипотоку або гель-фільтрація. Потім промийте, висушіть і заморозьте, щоб отримати чистий Ipamorelin.
Підсумовуючи, рідкофазний синтез є поширеним методом отримання Іпамореліну. Етапи включають визначення захисної групи та послідовності амінокислот, синтез вихідних матеріалів, реакцію сполучення амінокислот, видалення захисної групи, визначення чистоти та якості, а також розділення та очищення. Перевагою цього методу є швидке отримання продуктів високої чистоти, і він підходить для маломасштабного або середньомасштабного синтезу.
3. Метод хіміко-біологічного спільного синтезу:
Комбінований метод хіміко-біологічного синтезу є одним із нових методів отримання іпамореліну в останні роки. Цей метод поєднує в собі переваги твердофазного синтезу та методів синтетичної біології, головним чином для синтезу поліпептидних ланцюгів, а потім використовує методи синтетичної біології для завершення решти. Спочатку деякі пептиди синтезують твердофазним синтезом або рідкофазним синтезом, а потім решту пептидів синтезують методами синтетичної біології. Цей метод має переваги високої ефективності, керованості, гнучкості тощо, і може змінити біологічну активність Ipamorelin шляхом відповідної модифікації.
Підводячи підсумок, вище наведено три способи отримання іпамореліну, а саме: твердофазний синтез, рідкофазний синтез і хіміко-біологічний спільний синтез. Ці методи мають свої переваги та недоліки. Наприклад, метод твердофазного синтезу має високу ефективність синтезу і добру відтворюваність; метод рідкофазного синтезу має характеристики простої роботи та високої швидкості синтезу; хіміко-біологічний комбінований метод синтезу поєднує в собі переваги двох методів. разом, щоб нарешті отримати цільову сполуку. Вибір найбільш підходящого методу для інженерних потреб у виробництві допомагає підвищити ефективність виробництва та якість Ipamorelin.