Synthese von biologisch aktiven Peptides mittels BOC-Strategie
In der medizinischen und biologischen Forschung rücken größere
biologisch aktive Peptide und kleine Proteine immer mehr in das Blickfeld des Forschers. Der Wunsch solche natürlichen Peptide gezielt in der Struktur zu verändern und damit in der Wirkung abzuschwächen oder gezielt zu verstärken ist Ursache für die Suche nach praktisch durchführbaren Synthesewegen. Versucht man aber nun ein 30 mer Peptide mit 3 Disulfidbrücken, wie zum Beispiel die
Defensin Peptide mit einem handelsüblichen Synthesizer herzustellen, stößt man schnell an die Grenzen dieser Methode. Weder die Menge noch die Reinheit sind ausreichend für die nachgeschalteten spezifischen Zyclisierungs- und Reinigungsoperationen.
Für die erfolgreiche Synthese handhabbarer Mengen eines komplizierten Peptides oder eines kleinen Proteins ist nach wie vor der speziell ausgebildete Peptidchemiker gefragt und die Methode der Wahl ist immer häufiger die als überholt, veraltet und zu kompliziert abqualifizierte
Boc-Strategie.
So wie es viele Gründe gibt, die für den Einsatz von Syntheseautomaten sprechen, gibt es ebenfalls sehr viele Gründe, welche den Einsatz von Boc-Aminosäure Derivaten bevorzugen. Zwei Hauptgründe sind einerseits die Robustheit der Methode, die auf der hohen Bindungsstabilität des Trägerharzes und der ausgezeichneten Stabilität der Boc-Aminosäure Derivate besteht und andererseits die überlegene Reinheit dieser Boc-Derivate. Boc-Aminosäuren sind im Gegensatz zu Fmoc-Derivaten nicht mit Beta-Alanin und Beta-alanin haltigen Dipeptiden kontaminiert. Aber auch Boc Aminosäure Derivate können nicht ungeprüft eingesetzt werden. Zwar werden Boc-Derivate von seriösen Händlern in einer Reinheit größer 99,8 % angeboten, doch muß man zusätzlich auf die Abwesenheit einer Kontamination mit der Isobutylgruppe anstelle der tert.-Butyloxyarbonylgruppe achten. Diese Verunreinigung führt zu einem Abbruch der Sequenz, da sich die Isobutylgruppe mit TFA nicht abspalten lässt. Dies kann zu Rumpfsequenzen von 0,2 – 1,5 % pro Kupplungsschritt führen und stellt den Syntheseerfolg bei der Herstellung von großen
biologisch aktiven Peptiden in Frage. Ausgereifte
HF-Anlagen zur Abspaltung der Peptide vom Syntheseharz mittels HF werden seit über dreißig Jahren in Japan hergestellt und sind mit neuen HF-resistenten Vakuum Manometern einfach aufzustellen und zu bedienen.
Artikel wurde von Dr. Axel Lifferth am 13.07.2008 eingereicht.