185312. lajstromszámú szabadalom • Eljárás aminosav- és peptid származékok védőcsoportjainak eltávolítására cseppfolyós ammóniában fém nátriummal
1 185 312 2 N-karboxil-csoportok is. Ez a magyarázata annak, hogy a védett származékok redukciójakor mindig több nátriumra van szükség az elméletileg számított értéknél a tartós kék színnel jelzett végpont eléréséhez. Tovább bonyolítja a problémát az a tény, hogy a védőcsoport-eltávolítási reakciók sztöchiometriája nem egészen tisztázott, és jelentős mértékben függ a reakciókörülményektől. Az O- és S-benzilcsoport eltávolításakor toluol és bibenzil is képződik (Shiflferd, R. H. és du Vjgneaud, V., J. Bioi.. Chem. 108, 753 [1935]; Patterson, W. I. és du Vigneaud, V., J. Biol. Chem. Ili, 385 [1935]). Míg 1 mól benzilcsoport hasításához 1 g-atom nátriumra van szükség, ha kizárólag bibenzil képződik, 2 g-atom szükséges, ha toluol az egyetlen hasítási termék (Nayak, U. G. és Brown, R. K., Can. J. Chem. 44, 591 [1966]). Az N-tozilcsoport hasításakor is többféle termék képződik (Kovács, J. és Ghatak, U. R., J. Org. Chem. 31, 119 [1966]; Zimmernranová, H. és munkatársai, Peptides 1963 [szerkesztő: Zervas, L.], Pergamon Press, Oxford, 1965, 21. oldal; Rudinger, J. és Maassen van der Brink-Zimmermanová, H., Helv. Chim. Acta, 56, 2216 [1973]), ezért a reakció sztöchiometriája ebben a reakcióban is bonyolult. Megállapították, hogy az S-benzilcsoport (Hope, D. B., Peptides 1968 [szerkesztő: Bricas, E.], North- Holland Pubí. Cö., Amsterdam, 1969, 111. oldal) és az N-tozilcsoport (Hope, D. B. és Horncaslle, K. C., J. Chem. Soc. 1966, 1098) hasítása sokkal gyorsabb, mint a karboxilát-anionnal sót képező ammónium-ion redukciója nátriummal. Saját tapasztalataink azt igazolják, hogy az N benziloxikarbonil-csoport hasítása nagyságrenddel gyorsabb, mint az ammónium-ion redukciója. Csak így magyarázható, hogy az N-benziloxikarbonil-L-alanin redukciójához alig több, mint 2 g-atom/mól nátriumra volt szükség. Kísérleteink alapján az is egyértelműnek látszik, hogy a karboxamid-csoport sóképzése nagyságrendekkel lassúbb, mint a karboxiiátionnal sót képző ammónium-ion redukciója. Ezt igazolja, hogy 1 mól N-terc-butiloxikarbonil-L-glutamint 1 g-atom fémnátriummal reagáltatva, változatlanul visszanyertük a kiindulási anyagot a reakció után, és vékonyréteg-kromatográfiásan sem tapasztaltunk átalakulást. Viszont 2 gatom fémnátrium hatására részlegesen olyan változás következett be, amely a karboxamidcsoporttal van kapcsolatban. A reakciókat általában 10 minői védett aminosav- vagy peptidszármazékka! végeztük, nátriumról desztillált vízmentes ammóniában, annak forráspontján. Az ammóniába beadagoltunk 10 mmol védett származékot, majd az oldatba beszórtunk fémnátriumot 10 mg-atomnyi adagokban. Ha a fémnátrium elreagált, vagy a reakcióelegy 15-20 percig tartósan kék maradt, beleszórtunk a beadagolt nátriummal egyenértékű mólnyi ammóniumkloridot a fölösleg elreagáltatására és a nátriumsóik) fölszabadítására. A kapott oldatot 20-30 °C- os fürdőn szárazra pároltuk. A maradékot 50-100 ml vízben, etanolban vagy a kettő efegyében oldottuk, és az oldat kémhatását tömény sósavval pH 3-7 közé állítottuk a további feldolgozástól függően. A benzilcsoportot tartalmazó vegyületek redukciójakor mind toluol, mind 1,2-difenil-etán (bibenzilj képződését észleltük. Meglepő módon a következőket tapasztaltuk: 1. Hidantoinszármazék képződése 5 mmol N-benziloxikarbonil-L-prolinamidból 10 mg-atom fémnátrium hatására a várt L-prolinamidcn kívül 10% hidantoinszármazék (Suzuki, T. és mu ikatársai, Agr. Bioi. Chem. 37, 411 [1973]) is képződött. Kevesebb nátriummal a kiindulási anyag egy része nem reagált el, több nátrium hatására viszont a hidantoinszármazék többféle vegyületté reagált tovább a tartósan kék reakcióelegyben. 2. A karboxamidcsoport redukciója alkohollá A karboxamidcsoportot tartalmazó védett aminosavszármazékokból részlegesen alkoholszármazékok képződtek a karboxamidcsoport redukciójával, ha a karboxamidcsoport sóképzéséhez elegendő mennyiségű fémnátriumot adagoltunk a reakcióelcgybe. Ezt, a peptidkémiában eddig le nem írt reakciót egyszerű savak amidjainál már régebben tapasztalták (Chabley, M. E., Compt. rendre, 154, 364 [1912] és Ann. Chim. 8, 201 [1917]). így 10 mmol N-terc-butiloxikarbonil-glicinamidot 10 mg-atom fémnátriummal reagáltatva 3,4 mmol N-terc-butiloxikarbonil-etanol-amint izoláltunk oszlopkromatográfiás elválasztással. 10 mmól N-terc-butiloxikarbonil-L-aszparagint 20 mg-atom fémnátriummal reagáltatva 2,5 mmól N-terc-butiloxikarbonil-L-homoszerint izoláltunk diciklohexil-ammónium-sója formájában. 10 mgato n nátrium hatására nem tapasztaltunk ilyen áta'akulást. 10 mmol N-terc-butiloxikarbonil-L-izoaszparagin 20 mg-atom nátriummal reagáltatva az előzőhöz hasonlóan 3-(S)-(terc-butiloxikarbonilamíno)-4-hidroxí-vajsavvá redukálódik részlegesen. 10 mg-atom nátrium hatására nem tapasztaltul« ezt a reakciót. 0 mmól N-terc-buíiloxikarbonil-L-glutamint 20 mg-atom fémnátriummal reagáltatva 1 mmól N- te c-butiloxikarbonil-2-L-amino-5-hidroxi-va!erián savat izoláltunk diciklohexil-ammónium-sója formájában, míg 10 mg-atom fémnátriummal kezelve, változatlanul visszanyertük a kiindulási anyagot. Az előzőekhez hasonlóan 10-10 mmol N-tercbi tiloxikarbonil-L-tirozinamid, illetve -fenil-alani ïamid 20, illetve 10 mg-atom nátrium hatására ré izlegesen N-terc-butil-oxikarboni!-L-lirozinollá, illetve -fenil-alaninollá redukálódott, míg 10 mgatom nátrium jelenlétében nem történt ilyen átalakulás a tirozinszármazékkal. 10 mmol N-benziloxikarbonil-L-aszparagint 30 mg-atom nátriummal reagáltatva vékonyrétegk omatográfiásan kimutattunk kevés kiindulási a íyagöt. Az elektroforetikus vizsgálat szerint a várt L-aszparaginon kívül néhány %-nyi L-homoszerin is képződött a reakcióban, amelyet laktonja formájában azonosítottunk. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
