Iparjogvédelmi és Szerzői Jogi Szemle, 2002 (107. évfolyam, 1-6. szám)
2002 / 2. szám - Fehérvári Anikó: Kombinatorikus kémiai találmányok szabadalmazhatósága
32 Fehérvári Anikó Lábra Merrifield-féle peptidszintézis vázlata A módszerrel naponta egy-egy kapcsolási lépést lehetett elvégezni. Tehát egy tetrapeptid előállításához négy napra volt szükség, és a lehetséges 160 000 tetrapeptid előállításához 160 000-szer 4 napra lett volna szükség, ami kb. 1750 évnek felel meg! Az azt követő két évtizedben, hogy Merri fteld kidolgozta a szilárdfázisú peptidszintézist - amelynek a kivitelezése is sokat fejlődött ez idő alatt — már sok más szintézisnél is sikeresen alkalmazták a főleg polisztirol-divinil-benzol gyantákon alapuló technikákat. Sokáig elsősorban a polipeptid- és oligonukleotid-kémiában használták a szilárdfázisú technikát. így nem meglepő, hogy a kombinatorikus és a párhuzamos szintézis első megvalósítása a polipeptid kémiában tevékenykedő Houghten és Geysen nevéhez fűződik. Ez a terület már akkor is nagy lehetőségeket rejtett magában, de valójában a biológia, a molekuláris biológia és a genetika területén végbemenő hatalmas fejlődés nyomán vált szükségessé nagyszámú, kismolekulájú szerves vegyületek szintézisét lehetővé tevő hatékony módszerek kidolgozása. A vegyészek érdeklődése a már ismert szilárdfázisú peptid- és oligonukleotid szintézis felé fordult. A ‘90-es évek elején sok kutatócsoport próbálkozott az oldatfázisú szintézisek szilárd fázisra való átvitelével, különféle linker- és védőcsoportlehasítási módszereket fejlesztve ki, hogy kiszélesítsék a szilárdfázisú kémiára alkalmas vegyületek skáláját. 2.1. A megosztásos-keveréses eljárás E módszer alapjainak kidolgozása magyar tudós, Furka Árpád professzor nevéhez fűződik. A kombinatorikus kémia egyik típusa, a megosztásos-keveréses eljárás a Merrifield-féle peptidszintézisen alapul úgy, hogy annak kapcsolási lépéseit három művelettel helyettesítik:- a szilárd hordozót annyi egyenlő adagra osztják, ahány aminosavból akarják felépíteni - peptideknél maradva - a peptidtárat (teljes peptidtár esetén 20 adag);- mindegyik adaghoz más-más aminosavat kapcsolnak;- kapcsolás után az adagokat egyesítik és összekeverik. Ezután addig ismétlik a fenti műveleteket, amíg a peptidek elérik a kívánt lánchosszúságot és a keletkezett peptideket lehasítják a hordozóról. A szintézis folyamatábráját egy egyszerű esetre vonatkozóan a 2. ábra szemlélteti. Dipeptidek két lépésben történő szintéziséről van szó, amikor mindkét lépésben ugyanazt a három aminosavat (E, G, K) használják a kapcsolásban. A szilárd hordozót a körök szimbolizálják, a hordozó szétosztását a szétágazó nyilak, a kapcsolásokat a lefelé mutató párhuzamos nyilak, a minták egyesítését és keverését az összetartó nyilak jelzik. A folyamat során keletkező 9 dipeptid mindazt az aminosav sorrendet tartalmazza, amely a három kiindulási aminosavból levezethető. A folyamatnak ez a jellegzetessége - hogy végrehajtása során minden lehetséges szerkezeti kombináció keletkezik — akkor is érvényesül, ha akárhány kiindulási aminosavat használnak. Kiindulási anyagokként aminosavak helyett bármilyen szerves vegyületet lehet használni. 2. ábra A megosztásos-keveréses eljárás folyamatábrája Annak, hogy a szintézis során a hordozót egyenlő adagokra osztják, és az adagokat aminosav-keverék helyett egyetlen aminosavval kapcsolják, lényeges következményei vannak. Az egyenlő adagokra osztás biztosítja, hogy a vegyülettár komponensei egyenlő moláris mennyiségben képződjenek. Az egyetlen aminosavval történő kapcsolás az aminosavak eltérő reakciókészségéből eredő hibákat küszöböli ki. Az adott aminosavat nagy feleslegben is lehet alkalmazni, a kapcsolást pedig akárhányszor meg
