Способ получения равномеченных дейтерием оптически активных @ -аминокислот

Способ получения равномеченных дейтерием оптически активных @ -аминокислот

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОЮЗ СОВЕ ГСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4233967/04 (22) 23.04.87. (46) 23.10.91. Бюл. М 39 (71) Институт молекулярной генетики АН

СССР (72) Ю.А.Золотарева, Д.А.Зайцев, В,Ю.Татур и Н.Ф.Мясоедов (53) 547.466 (088.8) (56) Trye H., J 1 norg,Nucl.Chem., 1979, ч.41, р.591.

Norton R.S., Bradburg I.H., J Catalysis, 1975, ч.39, р,53.

Carnett 1.L., Halpern В., Rengon R.S.

Chem,Commun, 1972, р 135. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ РАВНОМЕЧЕННЫХ ДЕЙТЕРИЕМ ОПТИЧЕСКИ АКТИВНЫХ а-АМИНОКИСЛОТ

Изобретение относится к получению биологически активных соединений, меченных стабильными изотопами, конкретно к новому способу получения меченных дейтерием а -аминокислот.

Целью изобретения является разработка нового способа получения оптически активных, равномеченных дейтерием а -аминокислот.

Комплексы аминокислот с платиновыми металлами получают реакцией водных растворов аминокислот с водными растворами солей платиновых металлов при 50 С и постепенном оттитровыванием щелочью выделяющихся в результате реакции протонов в течение 1 ч.

П риме р 1. Смесь150мггетерогенного катализатора, содержащего 5 (палладия на карбонате кальция, и 2.0 мл водного рас„, 5ЦÄÄ 1685903 А1 (si>s С 07 В 59/00, С 07 С 229/22 (57) Изобретение касается производства меченных дейтерием веществ, в частности получения оптически активных а -аминокислот, равномерно меченных дейтерием, используемых для медико-биологических исследований, Цель — создание нового способа получения полезных а -аминокислот, Синтез ведут изотопным обменом между аминокислотными комплексами металлов платиновой группы, нанесенными на гетерогенный катализатор — палладий на хар6онатах кальция или бария, и газообразным дейтерием при 180 — 250 С. Эти условия обеспечивают степень замещения а-водородных атомов дейтерием 80 — 987; при достижении оптической чистоты до 99 . 7 табл. твора, содержащего 30 мг/120 мкмоль) палладий-валинового комплекса Pd/L-Val/C12, гомогенизируют и замораживают жидким азотом. Воду удаляют лиофильной сушкой.

Получают 180 мг реакционной смеси гетерогенного катализатора и нанесенного комплекса L-валина.

18 мг реакционной смеси помещают в ампулу для изотопного обмена объемом 10 мл. Ампулу вакуумируют и заполняют газообразным дейтерием до давления 300 торр (190 мкмоль). Реакцию изотопного обмена проводят при 220 С в течение 40 мин, причем через каждые 10 мин проводят смену газообразного дейтерия.

Реакционную смесь суспендируют в 2,0 мл 0,1 M водного аммиака. Осадок отделяют центрифугированием. Раствор упаривают

1685903

20 мин при 140 — 260 С. Обработку проводят

10 по примеру 1. Степень включения дейтерия и выход меченной аминокислоты показаны

55 т лизатар = 1:10. Реакцию проводят в течение

40 мин при 200 С. Включение дейтерия и досуха и осадок растворяют в 0,5 мг 0,1 M водного аммиака, Хроматографическую очистку проводят на карбоксильном катионите Амберлит Сб

50 (Ill) в медной форме, Степень заполнения сорбента ионами меди 70, Элюент 0,2М водный аммиак, Следы ионов меди из элюента удаляют пропуская элюент через хроматографическую колонку 15х10 мм, заполненную комплексообразующим сорбентом Даузкс А-1; Фракцию аминокислоты собирают по показаниям ультрафиолетового детектора с 22 пс 27 мл. Элюент упаривают, аминокислоту анализируют с помощью хроматомасс-спектрометрии, колоночной жидкостной хроматографии на хиральном сорбенте и тонкослойной хроматографии.

Проводят дериватизацию и получают триметилсилильное производное аминокислоты, которое вводят в хроматомассспектрометр, В случае валина основной пик (144 ат. ед,) смещается на 8 ат. ед. до 152, Степень замещения дейтерием стабильных водородных атомов составляет 96,7 . Степень замещения а -водородных атомов оценивается по "îîòíîøåíèþ пиков с массой 219 и 218 единиц и составляет 96,4 >, Таким образом, степень замещения в а-положении совпадает со степенью замещения в остальной углеводородной части молекулы, что свидетельствует о равномерности распределения дейтериевой метки по молекуле аминокислоты. Химический выход аминокислоты и оптическую чисто у определяют с помощью высоко эффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ) на сорбенте, содержащем оптически активные группировки L-o c n poau a и заполненные ионами меди. Колонка 250х4 мм. Размер частиц сорбента 5 мкм. Элюент

0,01М ацетат аммония с рН 4,0, содержащий 1х l0 M ацетата меди (! 1).

-а

1 -Валин элюируют с 18 по 22 мл, в этих условиях D-иэсмер должен выходить на 27 мл, Содержание L-иэомера в продукте 98 .

Получают 1,0 мл I -(На)-валина с химиче г ским выходом 69, Анализ химической чистоты проводят с помощью тонкослойной хроматографии на

"Силуфоле" в системе изопропанол:ацетон;аммиак (15:9;9). Продукт хроматографически гомогенен, посторонних примесей не обнаружено, Примеры 2 — 9.Смесь200мг гетерогенного катализатора, содержащего

5 палладия на карбонате кальция, и 4,0 мл водного раствора, содержащего 50 мг (170 мкмоль) родийвалинового комплекса Rh/l=

Vai/С1г, гомогениэируют и эамораживаю

45 жидким азотом. Воду удаляют лиофильной сушкой. Получают 250 мг реакционной смеси гетерогенного катализатора и нанесенного комплекса L-валина.

По 7 мг реакционной смеси помещают в ампулы, вакуумируют и заполняют газообразным дейтерием до давления 200 торр (127 мкмоль). Реакцию проводят в течение в табл. l.

Твердофазный изотопный обмен газообразного дейтерия с родий-валиновым комплексом приведен в табл. 1.

Пример ы 10 — 15. 8 реакцию вводят

5 мл водного раствора 1,4 мг родий-валинового комплекса Rh/L-Vat/С1г (4.3 мкмоль), нанесенного на переменное от 5 до 200 мг количества катализатора, содержащего 57 палладия на карбонате кальция, гомогениэируют в ампулах для изотопного обмена и эамораживают жидким азотом, Воду удаляют лиофильной сушкой. Ампулы вакуумируют и заполняют газообразным дейтерием до давления 200 торр (127 мкмоль). Реакцию проводят в течение 40 мин при 200 С. Обработку образцов проводят по примеру 1. Степень включения дейтерия, оптическая чистота и выход аминокислоты показаны в табл. 2.

Включение дейтерия в L-валин в зависимости от соотношения аминокислота:катализатор приведено в табл, 2, Пример 16. Лиофильно высушенную смесь 5,6 мг 5)ь-ного палладия на сульфате бария и 1,4 мг (4,3 мкмоль) родий-валинового комплекса получают по примеру 2 и помещают в ампулу для изотопного обмена объемом 10 мл. Ампулу вакуумируют и заполняют газообразным дейтерием додавления 200 торр (127 мкмоль). Соотношение аминокислота:катализатор = 1;10. Реакцию проводят в течение 40 мин при 200 С. Выделяют и анализируют образец, по примеру 1. Получают 380 мкг валина с химическим выходом 75, оптической чистотой 87 и включением дейтерия 1,4 ат, на 1 моль аминокислоты.

Пример. 17 — 19, Лиофильно высушенные смеси 5,6 мг 5 -ного палладия на карбонате кальция и 4,3 мкмоль валиновых комплексов родия (lll) или палладия (Il), или платины (II) получают по примеру 2, помещают в ампулу для изотопного обмена объемом 10 мл и заполняют газообразным дейтерием до давления 200 торр (127 мкмоль). Соотношение аминокислота: ката1685903

Таблица 1

Таблица 2 выход меченной аминокислоты показан в табл. 3.

Включение дейтерия в L-валин в зависимости от природы иона комплексообраэователя приведено в табл. 3. 5

Пример ы 20 — 33. Лиофильнц высущенную смесь 5,6 мг 5 -ного палладия на карбонате кальция и 1,4 мг (4,3 мкмоль) радий-валинового комплекса помещают в ампулу для изотопного обмена объемом 10 мл, 10

Вакуумируют и заполняют газообразным дейтерием 200 торр (127 мкмоль). Обработку образцов и анализ проводят по примеру

1. В ключение дейтерия при 160, 200 и 245 С 15 показано в табл, 4.

Пример ы 34 — 42. Лиофильно высушенную смесь 5,6 мг 5 -ного палладия на карбонате кальция и 4,3 мкмоль комплексов родия (III) с аминокислотами помещают в 20 ампулы для изотопного обмена объемом 10 мл. Ампулы вакуумируют и заполняют газообразным дейтерием до давления 200 торр (127 мкмоль). Выдерживают 60 мин при

200 С и обрабатывают по примеру 1. Выход 25 меченных аминокислот и включение дейтерия в молекулу аминокислоты показан в табл. 5.

Пример ы 43 — 46. Лиофильно высушивают смеси 5,6 мг 5 -ного палладия на 30 карбонате кальция и 1,2 мг (4,3 мкмоль) палладий-валинового комплекса Pd/L-Ча(/Clz и помещают в ампулы для изотопного обмена объемом 10 мл. Ампулы откачивают и заполняют газообразным дейтерием до 35 давления 200 торр <, "7 м.;. oл}, А< у.-.,, ".— держивают при 220 С и обрабатывают по примеру 1. Данные сведены в табл. б, причем в примере 46 через10 мин реакции сменяют газообразный дейтерий и выдерживают еще 10 мин.

Пример ы 47 — 48. Лиофильно высушенные смеси 5,6 мг 5 -ного палладия на карбонате бария и 4,3 мкмоль L-лейциновых комплексов родия (III) и палладия (II) получают по примеру 2, помещают в ампулу для изотопного обмена объемом 10 мл и заполняют газообразным дейтерием до давления

200 торр (127 мкмоль). Соотношение аминокислота:катализатор = 1;10. Реакцию проводят в течение 2 ч при 180 С, Выделяют и обрабатывают образец по примеру I. Включение дейтерия и выход меченной аминокислоты показан в табл. 7.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет получать равномеченные дейтерием а -аминокислоты со степенью замещения водорода дейтерием 80 — 98 .

Формула изобретения

Способ получения равномеченных дейтерием оптически активных.(-аминокислот, заключающийся в том, что осуществляют изотопный обмен между аминокислотными комплексами металлов платиновой группы, нанесенными на гетерогенный катализатор— палладий на карбонате кальция или на карбонате бария, и газообразным дейтерием при 180 — 250 С. ер

ы ия (об чин

-Ал::

77

47

36 ная

poli:

sow

Вре

) С йтерия

3ОС йтерия lnA, X

)ОС йтерия лици ери зео али

-Ал;.:

-АМ1

71

67

71

14

168590:3

Таблица 3

Таблица 4

Таблица 5

Таблица 6

1685903

Таблица 7

Составитель В.Одинцова

Техред М.Моргентал Корректор Т.Палий

Редактор И.Дербак

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101

Заказ 3572 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35,,Раушская наб., 4/5