Производные S-пирролидонметил-цистеина в качестве промежуточных продуктов для синтеза цистинсодержащих пептидов Советский патент 1981 года по МПК C07K5/78 

двсс получения циртинсодержащих lienтидов.

Поставленная цель достигается предлагаемыми производными S-пирролидонметилцистеина общей формулы IX-U-H-CH-CO-Y:

I

fi

$

,,

N.

LJ°

где X - ЧСНз)аСОСО (вое) или НС1, Y - ОН или ОСЙз,

О

ь

-Cjj -jl - пиррол и н дон метил (Рут),

Соединения указанной общей формулы получают известными (4) методами по схеме

HoeNH -CH-oooH

CHa-SH

Гидрохлорид цистеина. Мол,масса 157,62,

,- бнНСе I

СНгОН

N-оксиметилпирролидон

. -

нсгш - сн-соон снг

S-CHj-/

о

идрохлорид S-Рут-цистеина Мол.масса 254,74

soce2,weoH

НСМШ-г-СН-СООСНз

CHi

rv S-CH2. Гидрохлорид Метилового эфира .S-Рут-цистеина, Мол.масса 268,76

LCH bC-OCOD O Л -трет-бутилпирокарбонат

(СНзЬ COCO -VA- СН- СООН Iо

ск. „

-S-CHj-T

ff о С--S-Рут-цисте ИИ Мол. масса 318,39.

Гид рохлорид S-Рут-цистеина (II) получают взаимодействием гидрохлорида цистеина и N-оксиметилпирролидона при молярных соотношениях 1:1,1 в течение 30 мин. Выход 90%.

Синтез гидрохлорида метилового эфира S-Рут-цистеина (III) проводят этерификацией (I) в метаноле в прихзутствии хлористого тионила с выходом 99,6%.

При взаимодействии (I 1 ) с ди-трет-бутил-пирокарбонатом в присутствии гидроокиси натрия в течение 2,5 ч получаютBa-c-S-Рут дистеин (IV) с выходом 98%.

Проверка эффективности производных S-Рут-цистеина в синтезе цистеинсодержащих пептидов показывает, что реакция конденсации Boc-S-Pym-цистеина с гидрохлоридом метилового эфира S-Рут-цистеина методом смешанных ангидридов (с изобутиловым эфиром хлоругольной.кислоты в присутствии N -метилморфояина) проходит с выг ходом 90%.

Отщепление S-защитных групп от полученного метилового эфира Boc -S-Рут-цистеинил-S- Рут-цистеина (v) и замдкание дисульфидного цикла осуществляют действием иода в метанОле в течение 1,5 ч с выходом 92%.

Использование производных S-Pym -цистеина в качестве исходных продук тов для синтеза цистеинсодержащих пептидов позволяет получить упомянутый -выше циклический дисульфид метилового эфира Вос-цистеинил-цистеина (VI) с общим выходом 73%.

Таким образом, изобретение обеспечивает значительный положительн лй эффект. Выход цистинсодержащего дипептида по сра.внению с известным увеличивается на 51%, достигается значительное упрощение проведения процесса, связанное с применением устойчивых в условиях пептидного синтеза производных 5-пиррапидонметилцистеина. .

Преимьтцествами новых соединений являются их хорошая кристаллизуемость, высокие выходы, устойчивость к воздействию различных реагентов, применяемых в синтезе пептидов (действие кислот, едких щелочей, триэтиламина, аммиака, гидразингидрата) легко.сть и селективность отщепления 5-защитнь1Х групп иодом в метаноле.

Устойчивость S-Рут-группы обусловлена наличием, в молекуле 5-и членного гетероциклического кольца пирролидона, в котором распределение электронов способствует стабилизации молекулы. S - Рут-производные цистеинабелые кристаллические вещества, растворимы в спиртах, этиловом эфире уксусной кислоты, диметилформамиде, воде. Нерастворимы в эфире, петролейном эфире, гексане. Структура новых соединений подтверждена ИК-,, ПМР-спектрами, элементным анализом. ИК-спектры сняты на спектрофотометре Perki п-Е Л1ег-325 в области 650-3500 см-Ч(ННВД, НЮОЛ). ПМР-спектры записаны на с тектрофотометре модели R-12A (60 мГц)Рivbl Perki п- Elmer . П D и м е р 1. Гидрохлорид Sr-пир ролидонметйл-цистеина (II). К смеси 15,7 г (0,1 моль) гидрохлорида цистеина, 12,7 г (0,11 мол N-оксиметилпирролидона и 40 мл воды охлахсценной до 0°С, добавляют при перемешивании 15 мл концентрированной соляной кислоты и перемешивают при комнатной температуре в течение 30 мин. Образовавшийся раствор выли вают в смесь 450 мл изопропилового спирта и эфира (1:2), перемешивают др начала кристаллизации и реакцион ную смесь оставляют в холодильнике ,на 4 ч. Продукт отфильтровывают, промывают на фильтре эфиром и перекрИсталлизовывают из смеси метанола и эфира. Выход гидрохлорида (I) 22,95 г (90%, считая на гидрохлорид цистеина). Т.пл. 174-175 С, Ш1о+ 4,7(с1, H,0), 13,4 (с1,МеОН), Найдено,%: С 37,70; Н 5,92;N 10, Вычислено,%: С 37,72; Н 5,94; М 11,00 Спектр ПМР (0,0 + CF5COOH),(f; 8,4 (2Н М.С., NН), 4,40 (1Н,к, ), 3,17 (2Н, м, ), 4,52 (2Н, система АН, 2, 5-СЦ,МЬ 3,61 (2Н, М, N CH 2,43 (2Н, м, NCOCCH), 2,11 м,д. (2Н, м, ОСН2.С) . ИК-спектр, см : 3460 (), 1730 (VCO в 5-членном цикле), 1645 ((Гмн амид I), 1515 (ONH, II), 1270 (CTNH, амид III) Пример 2. Гидрохлорид метилового эфира-З-пирролидонметил- . -цистеина (I I )).. .К 48 мл метанола, охлажденного до , при интенсивном перемешив нии прибавляют по каплям мл, хло ристого тионила, затем добавляют 6 г (0,024 моль) гидрохлорида S-пир лидонметил-цистеина Cl ) и полученный раствор перемешивают при 45 С 4 ч, после чего растворитель ют в вакууме досуха. Остаток перекристаллизовывают из смеси метанрв эфира и сушат в вакууме над едким кали, получают 6,27 г (Ml) (99,6% считая на I). Т.пл. 70-72 с, oL -5,2 (с1, МеОН). найдено,%: С 40,17, Н 6,25,N 10, НСЬ Вычислено,%: С 40,22, Н 6,38, N 10,42.,„ Спектр ЦМР (CRjCOOH) rf: 8,4 (2Н, 4M.C.N-H)-, 4,6 (IH, м, ), 4,86 (1Н, д, -СНЧ1), 4,45 (2Н, к. СООСН,),:. 3,82 (2Н, т, NCH2), 3,40 (2Н, м, ), 2,88 (2Н, м,. СОСН,), 2,35 (2Н, м, C-CHi-C), 1,40 м.д/ С.ЗН, т, снэ). ИК-спектр, 3420 (); 1730 (-VCO в 5 членном цикле);- 1640 (dNH I); 1520 (сГыН амид И)1270 (ONH амид IM), 1745. (l)CO ел. эфир). Пример 3.N-трет-бутоксикар5онил-5-пирролидонметил-цистеин (IV). 10,2 г (0,04 моль1 сиярохлорида S-пирролидонмегил-цистейна (II)растворяют при пе ремешиваниив 80 мл 1 н. раствора едкого натра, и приливают раствор 12 г (0,055 моль)ди-трет-бутилпирокарбоната в 40 млтрет-бутилрвого спирта. Раствор нагревают при 45 в течение 5 мин,.а затем переМеширают/. при комнатной температуре 2,5 ч. Затем реакционную смесь экстрагируют 50 ма петролинёйного эфира и водный слой охлаждают до 0°С и подкисляют до рн 3-4 лимонной кислотой. Подкисленную реакционную массу насыщают хлористым натрием Ч 20 г) и экстрагируют этилацетатом ( 3X50 мл).. Этилацетатные вытяжки промлвают насыщенным раствором хлористого натрия и эатем сушат над безводным сернокислым натрием. Этилацетатный раствор упаривают в вакууме и к остатку добавляют гексан. Продукт -перекристаллизовывают из смеси этилацетата и гексана. Выход 12,5 г (98%, считая на I), Т. пл. 113-114°,,3°С (с 0,5, HjO). Найдено,%: С 49,10; Н 6,97/ ft в , 72. . Вычислено,%: С 49,04/ Н 6,97/ N 8,80. Спектр ПМР (DMCQ) ,.сГ : .6,90(1Н,д, N11); 4,34 (2Н, M,CH2.N); 4,01(1Н,.м, ); 3,37 (2Н, т, ); 2,75(2Н,м, NCOCH-i); 2,00 (2Н, м, ) , 1,43 м.д. (с. С(СИ)) я . , ИК-спектр, см : 3330 (л)НН--) ; 1725 ( А) CD в 5 членном цикле); 1695 (DCO уретан); 1640 ((fNH амид I); 1530 (сГ NH амид II); 1265 (dNH амид III). Пример 4. Метиловый эфир М-трет-бутоксикарбонил-5-пиррол идoн -мeтил-циcтeинил-S-пиppoлидoнмeтил-цистеина (V). К охлажденному до -15 - 20 С раст:вору 1,27 г (4 ммoль)N-тpeт-бyтoкcикарбонил-S-пирролидонметил-L-цистеинав 5 мл диметилформамида прикапываютпри перемешивании 0,44 мл ( 4 ммоль) 14-метилморфолина и затем 0,52 мл (4 ммоль) изобутилового эфира хлоругольной кислоты. Через 10 мин добавляют охлажденную смесь 1,075 г (4 ммоль) гидрохлорида метилового эфира 5-пирролидонметил-1-цистеина и 0,44 мл (4 ммоль) N-метилморфолина В 5 МП диметилфорМсЦ|1ида и nepehieшивают еще 3,5 ч при -15 - , Пос ле завеЕшения реакции смесь разбавля ют водой и экстрагируют этиловым эфи ром уксусной кислоты. Органический слой проьмвают последовательно 0,25 раствором бикарбоната натрия, 0,05 н серной кислотой -и нас лценным раствором хлористого натрия и сушат над безводным сульфатом натрия. Раствори тель упаривают в вакууме и к остатку добавляют гексан. Полученный продукт перекристаллизовывгиот из смеси этило вого эфира уксусной кислоты и гексана. Выход 1,92 г (90%), т.пл. .78-80 с(. 47, (с 0,1, МеОН). . Найдено,%t С 49,54; Н 6,94, N10,4 С2аНз М4075. Вычислено,%: С 49,61; Н 6,81, N 10,52. Спектр ПМР „(СО С1з): 5,4 (1Н, д, NH); 5,26 (1Н, Д, NH); 4,52 (1Н, м. ).;4,34 (4н, м, и ) 3,70 (IH, м, Cf-H); 3,58 (ЗН, с,-, СООСНа); 3,02 (4Н, т, NCH о и NCH) , 2,90 (4Н, м, СРНг и СРНг), 2,4 (4Н, м, CH-L-CO и СН1СО); 2,0 (4Н, М, C-CHi-C и C-CIU-C); 1,42 м.д. (9Н, с, С(СН,, 4 ИК-спектр, см : 3420 (1 N Н) , 173 (л) СО в 5 членном цикле) , 1745 (VCO ел.эфир); 1695 (Deo уретан) ; 1640 амид I) , 1530 (rfNH амид II), 12-70 сГм Н амид II). Пример 5. Циклический дисульфид метилового эфира N-трет-бутоксикарбонил-цистеинил-цистеина (VI). К раствору 1,27 г (5 ммоль) иода в 50 мл метанола прикапывают в течение 30 мин раствор 0,67 г (1,25 ммол метилового эфира Boc-S-пирролиронметил-цистеинил-5-пирролидонметил-Цистеина (V) в 30 мл метанола, после чего смесь перемешивают еще 40 мин. После охлаждения до добавляют 1 н. раствор тиосернокислогр натрия до сдабо-желтой окраски, смесь упаривают дЬ iu МП, разоа лхв1о1 слороформом, промывают 0,5 н. растйоромтиосернокислого натрия и водой, высушивают над безводным сульфатом натрия. Растворите;ц1 упаривают, остаток выкристаллизовывают при добавлении петролейного эфира. Выход после перекристаллизации из смеси Хлюроформа и петролейного эфира 0,39 г , считая на IV). Т.пл. 186-187с, 67,8 (с 1, МеОН). Общий выход 73% (на гидрохлорид цистеина). Найдено,%: С 42,97; Н 6,04, N3,30 Ql HjoNj Og-S/i. Вычислено,%: С 42,89/ Н 5,99; N 8,33. Литературные данные: Т.пл. 185187 , 64, (с 1,87, МеОН). Найдено,: С 43,13; Н 6,21, N 8,38 -.пл. 180-183 2. Формула изобретения Производные S-пирролидонметил-цйстеина общей формулы X-NH- H-CO-Y . СИ, S-CH2-NCr3 где X - (СН.)зСОСО (Вое) или НСП Y - ОН или ОСНз, .., -пирролидонметил-(Рут), О. о в качестве промежуточных продуктов синтеза цистинсодержащик пептидов. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент США 3560521, кл. 260-326,3, опублик. 1971. 2.Патент ФРГ 2060969, кл. 129 a--§/OlJ - пУблик. 1971. Арш Г.Ш., Папехевич О.С., Микста С.Я. 5-бензамидЙ1ёТи и,ные производные L-цистеина и -меркапто пропионовой кислоты, - ЖОХ, 1975, г.45, 6, с. 1384-1388. 4. Химия полипептидов. Под ред. f. Кахсояниса. Пер. с англ., М. , мир, 1977.