ТВЕРДОФАЗНЫЙ СИНТЕЗ

ТВЕРДОФАЗНЫЙ СИНТЕЗ
,

методич. подход к синтезу олиго(поли)меров с использованием твердого нерастворимого носителя (Н.), представляющего собой орг. или неорг. полимер. Т. е. основан на том, что первое звено будущего олигомера ковалентно закрепляется на "якорной" группе Н., наращивание цепи проводится стандартно защищенными мономерами по обычным схемам, используемым для синтеза в р-рах. На заключит. этапе синтезир. олигомер отщепляется от Н. и очищается соответствующими методами. Т. с. применяют в осн. для получения полипептидов, олиго-нуклеотидов и олигосахаридов.

При синтезе полипептидов в качестве Н. наиб. широко используют сополимер стирола и 1-2% дивинилбензола, модифицированный введением диметоксибензилхлоридной якорной группы для присоединения первой аминокислоты (с защищенной группой NH2) по С-концу, напр.:

4100-18.jpg

После удаления N-защитной группы наращивание полипептидной цепи проводят стандартными методами пептидного синтеза в р-ре (см. Пептиды). В качестве конденсирующих агентов наиб. часто используют карбодиимиды или предварительно превращают аминокислоты в активир. эфиры.

При синтезе олигонуклеотидов в качестве Н. используют макропористые стекла или силикагель. Якорной группой служит карбоксильная группа, отделенная от пов-сти Н. спец. "ножкой", напр.:

4100-19.jpg

4101-1.jpg

В-пуриновое или пиримидиковое основание

На первой стадии нуклеозид присоединяют к носителю по 3'-гидроксильной группе дезоксирибозы, у к-рой гидрок-сильная группа в положении 5' защищена диметокситри-тильной группой (СН 3 ОС 6 Н 4)26 Н 5 )С (DMTr); кол-во последней после ее отщепления легко измеряется спектро-фотометрически, что служит количеств. характеристикой загрузки носителя и позволяет оценить выходы на последующих стадиях наращивания олигонуклеотидной цепи. После удаления группы DMTr сборку цепи осуществляют с помощью фосфитамидов (ф-ла I; M. Kapoзерс, 1980) или фосфонатов (гидрофосфонатов) (II; Р. Стремберг, 1986):

4101-2.jpg

Для осуществления Т. с. необходимы высокие выходы (на уровне 96-99%) на каждой стадии р-ции, а также эффективные методы очистки и выделения синтезир. соединений.

Использование твердой фазы позволяет существенно упростить и ускорить проведение каждой стадии наращивания цепи олигомера, поскольку отделение избытка компонентов, конденсирующих агентов и побочных продуктов, находящихся в р-ре, достигается фильтрованием реакц. смеси и отмывкой Н. подходящим набором р-рите-лей. Т. обр., процесс сборки цепи олигомера распадается на ряд стандартных операций: деблокирование растущего конца цепи, дозирование очередного защищенного мономера и конденсирующего агента, подача этой смеси на колонку с Н. в течение рассчитанного времени и отмывка Н. подходящим р-рителем. Цикл наращивания мономерного звена м. б. автоматизирован.

В основе автоматич. пром. синтезаторов лежит общая принципиальная схема (см. рис.). Многочисл. модели синтезаторов различаются конструкцией колонок и их кол-вом, способом подачи реагентов и р-рителей и др. Управление и программирование осуществляют с помощью встроенного или вынесенного компьютера.

4101-3.jpg

Принципиальная схема устройства автоматич. пром. синтезаторов (электрич. линия управления обозначена пунктиром): 1 -линия подачи мономеров (М 1, М n) и конденсирующего агента (КА); 2-линия подачи реагентов (напр., окислителей, ацилирующих агентов, к-т и др.) и р-рителей (P1, Р n); 3 - переключающие клапаны; 4-колонка с носителем, снабженная распределит. клапаном; 5-фотометрич. ячейка; 6-измеритель; 7-блок управления и программирования; 8-дисплей.

Потенциальные возможности Т. е. были продемонстрированы синтезом рибонуклеазы А (Р. Меррифилд, 1969) и гормона роста человека (Д. Ямаширо, 1970) длиной 124 и 183 аминокислоты соответственно. Однако в связи с небольшой, но постоянной рацемизацией, происходящей при образовании пептидной связи, синтезир. белки обладают низкой биол. активностью, поэтому автоматич. синтезаторы используются гл. обр. для получения коротких полипептидов (10-30 звеньев), в т. ч. для препаративного синтеза белка (1г).

Т. е. предложен и введен в практику Меррифилдом (1962) для синтеза полипептидов, а затем распространен на синтез олигонуклеотидов (Р. Летзингер, 1964) и олигосахаридов (А. Патчорник, 1973).

Существует др. важный аспект использования Н. для проведения мн. орг. р-ций (ацилирование, галогенирование, конденсация и т. д.). В этом случае модифицир. Н. выступает в роли полимерного реагента или катализатора, а все превращения субстрата происходят в р-ре. Напр., р-цию фосфатов ROP(O)(OH)2 со спиртами проводят с использованием в качестве конденсирующего агента сшитого полистирола, модифицированного сульфохлоридной группой.

Лит.: Химия полипептидов, пер. с англ., М., 1977; Polyner-supported reactions in organic synthesis, ed. by P. Hodge, D.C. Sherrington, Chichester, 1980; Oligonucleotide synthesis, A practical approach. Wash., 1984. B.K. Потапов.



Химическая энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия. . 1988.

Поможем сделать НИР

Полезное


Смотреть что такое "ТВЕРДОФАЗНЫЙ СИНТЕЗ" в других словарях:

  • твердофазный синтез — Комбинаторная химическая техника синтеза разнообразных составов, которая использует твердые поддержки, чтобы отделить составы в течение синтеза, тем самым, упрощая идентификацию получающихся составов [http://www.dunwoodypress.com/148/PDF/Biotech… …   Справочник технического переводчика

  • твердофазный синтез — получение олиго и полимеров с использованием твёрдого нерастворимого полимерного носителя. Используют для быстрого автоматизированного синтеза пептидов, олигонуклеотидов и олигосахаридов …   Энциклопедический словарь

  • ТВЕРДОФАЗНЫЙ СИНТЕЗ — получение олиго и полимеров с использованием твёрдого нерастворимого полимерного носителя. Используют для быстрого автоматизированного синтеза пептидов, олигонуклеотидов и олигосахаридов …   Естествознание. Энциклопедический словарь

  • Синтез олигонуклеотидов — Синтез олигонуклеотидов  это химический синтез относительно коротких фрагментов нуклеиновых кислот с заданной химической структурой (последовательностью). Метод очень полезен в современной лабораторной практике, поскольку он позволяет… …   Википедия

  • Органический синтез — Органический синтез  раздел органической химии и технологии, изучающий различные аспекты (способы, методики, идентификация, аппаратура и др.) получения органических соединений, материалов и изделий, а также сам процесс получения веществ.… …   Википедия

  • Лазерная нанокерамика — Эта статья предлагается к удалению. Пояснение причин и соответствующее обсуждение вы можете найти на странице Википедия:К удалению/17 октября 2012. Пока процесс обсужден …   Википедия

  • МЕХАНОХИМИЯ — изучает хим. и физ. хим. превращения в ва при мех. воздействиях. Превращ., обусловленные трением, иногда выделяют в самостоят. раздел М., наз. три бохимией; разделами М. считаются также химия ультразвука, химия ударных волн и др. Механохим.… …   Химическая энциклопедия

  • ПЕПТИДЫ — природные или синтетич. соед., молекулы к рых построены из остатков a аминокислот, соединенных между собой пептидными (амидными) связями C(O) NH. Могут содержать в молекуле также неаминокислотную компоненту (напр., остаток углевода). По числу… …   Химическая энциклопедия

  • Меррифилд, Роберт Брюс — Роберт Брюс Меррифилд англ. Robert Bruce Merrifield Дата рождения: 15 июля 1921(1921 07 15) Место рождения: Форт Уэрт, Техас …   Википедия

  • Меррифилд, Роберт — Роберт Брюс Меррифилд (англ. Robert Bruce Merrifield, 15 июля 1921  14 мая 2006) американский биохимик, лауреат Нобелевской премии по химии 1984 года за предложенную им методологию химического синтеза на твёрдых матрицах[1]. Содержание 1 Начало …   Википедия


Поделиться ссылкой на выделенное

Прямая ссылка:
Нажмите правой клавишей мыши и выберите «Копировать ссылку»