Đề tài tổng hợp peptide dựa trên pha rắn

TIỂU LUẬN
TỔNG HỢP HỮU CƠ PHA RẮN
Gíao viên hướng dẫn Học viên thực hiện:
TS. Bùi Thị Bửu Huê 1. Huỳnh Thị Kim Chi
2. Trần Thị Bé Chính
3. Trần Thị Hưởng
4. Trương Ngọc Thuận
5. Trương Thị Thúy
6. Nguyễn Ngọc Yến


1
Đề tài:Tổng hợp peptide dựa trên
pha rắn.
Tổng hợp trong dung dịch:
-
Dùng dư tác nhân phản ứng
-
Cô lập và tinh chế chất trung gian,
sản phẩm phản ứng,…
TỔNG HỢP CỔ ĐIỂN
TỔNG HỢP PHA RẮN
Là kỹ thuật tổng hợp theo đó chất cần
tổng hợp được tổng hợp trên một chất
mang rắn (polymeric resin).
* Chất mang và Cầu nối
P
Linker Substrate
Resin
Chất mang (Resin)


Một loại polymer.

Mức độ trương nở trong dung môi khác nhau:
Polystyrene trương nở tốt trong dung môi không phân cực;
Polyethylene glycol (PEG): trương nở tốt trong cả dung môi
phân cực và không phân cực.
5
Cầu nối (Linker)

Cấu trúc trung gian nối chất mang và tác
chất phản ứng.

Nhiều loại cầu nối khác nhau.
CHẤT MANG RẮN
•
Phổ biến nhất là các hạt hình cầu (0.04-0.15 mm).
•
Có độ ổn định cơ học và tính trơ hóa học đối với các
điều kiện phản ứng được sử dụng.
•
Cần được nhóm chức hóa.
•
Đủ khả năng thẩm thấu và trương nở.
•
Chủ yếu là polystyrene and các copolymer của styrene
với các tác nhân liên kết ngang khác nhau.
CẦU NỐI
•
Liên kết cộng hóa trị kết nối các phân tử trên chất
mang rắn và sẽ cung cấp một phương tiện cho việc gắn

và phân cắt hóa học của chúng.
•
Thường là những phân tử mang hai nhóm chức khác
nhau bảo đảm cho việc kết nối chất nền (building
block) đầu tiên vào chất mang rắn.
CẦU NỐI
Linker
X
Attachment
Resin
Linker
Molecule
Synthetic
Steps
Resin
Linker
Molecule
Cleavage
Molecule
•
Cầu nối này phải bền trong điều kiện tổng hợp sau
đó và khi cần có thể dễ cắt đứt một cách chọn lọc ra
khỏi chất mang.
•
Chất mang/cầu nối có thể được xem như nhóm bảo
vệ của một trong những nhóm chức của phân tử
chất cần tổng hợp.
CẦU NỐI
CẦU NỐI
•

Bên cạnh các loại cầu nối cổ điển có thể bị cắt
trong môi trường acid hoặc base hoặc dựa trên phản
ứng thân hạch, các loại cầu nối mới ngày nay có thể
được cắt đứt bằng phản ứng quang hóa, bằng
enzyme, hydrogen giải (hydrogenolysis) hoặc bằng
kim loại chuyển tiếp.
10
Các yếu tố ảnh hưởng đến vận tốc
phản ứng của pha rắn
•
Diện tích tiếp xúc: Các chất không chỉ phải ở trạng
thái rất mịn (kích thước hạt càng nhỏ, diện tích bề
mặt các lớn) mà phải có xác suất tiếp xúc giữa các
pha rắn là lớn nhất. Điều này đòi hỏi sự trộn lẫn các
pha tốt nhất và phải có sự nén ép các pha lại với
nhau quá trình đó gọi là sự tạo viên (pelletize).
•
Tốc độ khuếch tán: phụ thuộc vào
+ Nhiệt độ: theo quy tắc Tamman.
+ Sai khuyết tinh thể: là cơ chế động học khuếch tán
chính trong phản ứng pha rắn. Thông thường, các chất rắn
mới sinh ra đều có nồng độ sai khuyết tinh thể lớn. Chính
vì vậy mà trong tổng hợp pha rắn người ta hay dùng muối
của carbonate hay nitrate để làm tác chất ban đầu.
Các yếu tố ảnh hưởng đến vận tốc
phản ứng của pha rắn
•
Tốc độ tạo mầm của pha rắn tạo thành.
Tốc độ này lớn nhất khi có sự tương đồng về cấu
trúc tinh thể của các pha rắn tham gia phản ứng.

13
Các yếu tố ảnh hưởng đến vận tốc
phản ứng của pha rắn
Chương 2
TỔNG HỢP PEPTIDE TRÊN PHA RẮN
Nguyên tắc:
•
Đầu carboxy của nhóm amino acid thứ nhất được gắn
vào chất mang, trong khi đầu amino còn lại đã được bảo
vệ để tránh sự phát triển mạch polypeptide không mong
muốn. Giải bảo vệ nhóm amino sau đó cho phản ứng với
nhóm carboxy của amino acid thứ hai, có nhóm amino
cũng được bảo vệ.
•
Sau phản ứng ghép cặp, nhóm amino được giải bảo vệ
và nó tiếp tục phản ứng với nhóm carboxy của amino
acid kế tiếp. Quá trình được tiếp diễn cho đến khi
chuỗi peptide được hoàn thành, khi đó phân tử sẽ cắt
khỏi chất mang, giải bảo vệ ở các vị trí trong mạch và
sau cùng peptide sẽ được tinh chế để loại các sản phẩm
phụ.
CHẤT MANG RẮN TRONG
TỔNG HỢP PEPTIDE
Có hơn một trăm loại chất mang khác nhau thích hợp cho
tổng hợp peptide dựa trên cơ sở polystyrene và
polyethylene glycol
•
Merrifield’s resin là loại chất mang đầu tiên được
sử dụng trong tổng hợp peptide, là loại co-polyme

giữa polystyrene và 2% divinylbenzene có các
nhân thơm đã được chloromethyl hóa tạo ra nhóm
chức hoạt động benzyl chloride.
19
Cl
Merrifield resin
•
TentaGel có độ trương nở trong dung môi hữu cơ
phân cực (kể cả nước) tốt hơn polystyrene do đặc
tính ưa nước của chuỗi POE.
Giống như chất mang polystyrene, TentaGel
cũng được chức hóa với nhiều nhóm chức khác nhau
thuận lợi cho việc ghép cặp với nhiều chất nền khác
nhau.
21
TentaGel resin
O
O
H
n
•
PAM resin là loại chất mang ngăn chặn peptide
tách ra sớm khỏi chất mang. PAM resin bền đối với sự
thủy phân acid hơn hydroxymethyl polystyrene gấp
100 lần.
NH
PAM resin
OH
O
OH

Hydroxymethyl resin
Wang resin
O
OH


•
Một số chất mang khác
CẦU NỐI SỬ DỤNG TRONG TỔNG HỢP
PEPTIDE TRÊN PHA RẮN
•
Cầu nối được dùng cho acid carboxylic là cầu nối
Wang. Loại cầu nối này thường được gắn với cross-
linked polystyrene, TentaGel và polyacrylamide tạo
thành chất mang tương ứng là Wang resin.
•
Polystyren sử dụng cầu nối acid PAM
•
Polyacryamide sử dụng cầu nối benzylalcol cũng
thích hợp với chiến lược Boc.