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Modifikation und Funktionalisierung der Guanidingruppe von Maßgeschneidert Precursors

DOI:

10.3791/54873

April 27th, 2017

In This Article

Summary

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Ein Protokoll für die Synthese von alkylmodifizierte Guanidine, basierend auf der Verwendung der entsprechenden Vorstufen dargestellt.

Abstract

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Die Guanidingruppe ist eine der wichtigsten pharmakophorer Gruppen in der medizinischen Chemie. Die einzige Aminosäure, die eine Guanidingruppe tragende ist Arginin. In diesem Artikel ist eine einfache Methode zur Modifikation der Guanidingruppe in peptidische Liganden zur Verfügung gestellt, mit einem Beispiel für RGD-bindende Integrin-Liganden. Es wurde vor kurzem gezeigt , dass die unterschiedliche Modifikation der Guanidingruppe in diesen Liganden für die selektive Modulation des Subtyps ermöglicht (beispielsweise zwischen den Subtypen & agr; v und α5). Darüber hinaus wurde eine bisher unbekannte Strategie für die Funktionalisierung über die Guanidingruppe demonstriert und der Syntheseansatz wird in diesem Dokument überprüft. Die Modifikationen betreffen hier beschriebenen endständig (N ω) alkyliert und Guanidin - Gruppen acetyliert. Für die Synthese, maßgeschneiderte Vorläufermoleküle synthetisieren, die dann zu einer Reaktion mit einem orthogonal ungeschützten Amin unterzogen werden, um die pre zu übertragen-modifizierte Guanidingruppe. Für die Synthese von alkylierten Guanidinen, basierten auf Vorläufer N, N '-Di-Boc-1H - pyrazol-1-carboxamidin wird verwendet acylierten Verbindungen zu synthetisieren, die Vorläufer der Wahl ein entsprechend acylierten Derivates von N - Boc - S ist - methylisothioharnstoff, die in ein- und zweistufigen Reaktionen erhalten werden können.

Introduction

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Zu den am häufigsten vorkommenden pharmakophorer Gruppen in natürlichen Liganden ist die Guanidingruppe, die in mehreren Interaktionen beteiligt ist 1, 2. Beispielsweise dient er als ein potenzieller vierfachen Wasserstoff-Donator in Wasserstoffbrücken-Wechselwirkungen und wird in der elektrostatischen Wechselwirkungen, wie Salzbrücken oder Kationen-π-Wechselwirkungen beteiligt. In der medizinischen Chemie ist diese Gruppe oft mit Drogen und Medikamenten - Kandidaten 4, gefunden , obwohl sehr oft als Guanidin - Mimetika 5, 6. D....

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Protocol

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Hinweis: Alle Reagenzien und Lösungsmittel wurden von kommerziellen Lieferanten erhalten und ohne weitere Reinigung verwendet.

Achtung: Bitte lesen Sie alle relevanten Sicherheitsdatenblätter (MSDS) vor dem Gebrauch. Bitte verwenden Sie geeignete Schutzausrüstungen , wenn chemische Synthesen durchführen (zB Dunstabzugshaube, Schutzbrille, Handschuhe, Kittel, in voller Länge Hosen und geschlossene Schuhe).

1. Synthese des Precursors Guanidinylierung

  1. alkylierte Spezies
    1. methylierten Spezies
      1. Man löst 1,0 g N, N '-Di-Boc-1H

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Results

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Der cyclische Peptidvorläufer wurde als ein lineares Peptid synthetisiert, cyclisiert und orthogonal Dde-Schutzgruppe entfernt. Nach der Fällung wurde die Reinheit der Verbindung mit HPLC-MS (Figur 1) analysiert. Um den Fortschritt der Reaktion zu überwachen, wurde eine HPLC - Analyse durchgeführt , nachdem die 2-h Reaktionszeit (Abbildung 2).

Für größere Rückstände auf der Guanidingruppe, ist.......

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Discussion

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Der Vorläufer für Guanidinylierung ist ein orthogonal entschützt zyklische Peptid - Derivat, (c (OrnD (Ot Bu) Gf (N Me) V)), die durch ein Standard - Fmoc - Protokoll von Festphasen - Peptidsynthese (SPPS) synthetisiert wird. Ornithin wurde als orthogonal geschützten Derivat (Fmoc-Orn (Dde) -OH) verwendet, die mit Hydrazin in DMF nach der Cyclisierung des Peptidgerüstes entschützt werden können. Der Peptid-Vorläufer wird durch die Fällung der Verbindung und durch die anschließende Gefriertrock.......

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Disclosures

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Die Autoren haben nichts zu offenbaren.

Acknowledgements

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TGK erkennt die International Graduate School for Science and Engineering (IGGSE) der Technischen Universität München für ihre finanzielle Unterstützung. HK erkennt das Center for Integrated Protein Science Munich (CIPSM) für ihre Unterstützung.

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Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
N,N′ -Di-Boc-1H-pyrazol-1-carboxamidin, 98% Sigma Aldrich434167  ALDRICH
Triphenylphosphin, 99%Sigma AldrichT84409  SIGMA-ALDRICH
Tetrahydrofuran, >99,5Carl Roth4745
Tetrahydrofuran wasserfrei, 99,8Carl Roth5182
Methanol wasserfrei, 99,8%Sigma Aldrich322415  SIGMA-ALDRICH
Diisopropylazodicarboxylat, 98%Sigma Aldrich225541  ALDRICH
Dichlormethan, für die Synthese, 99,5Carl Roth8424
Kieselgel für die Flash-ChromtaographieSigma Aldrich60738  SIGMA-ALDRICH
n-Pentan, 99%Carl Roth8720
n-Hexan, 99%Carl RothCP47
Ethylacetat, 99,5Carl Roth7338
Aminohexanol, 95%Sigma AldrichA56353  ALDRICH
em>S-Methylisothioharnstoff-Hemisulfat, 98%Sigma AldrichM84445 ALDRICH
Di-tert-Butyldicarbonat, 99%Sigma Aldrich205249  ALDRICH
em>N,N-Dimethylformamid, 99,8 %Carl RothA529
N,N-Diisopropylethylamin, 99,5 %Carl Roth2474
Essigsäureanhydrid, 99 %Carl Roth4483
ChlortratylharzCarbolutionCC11006
Fmoc-Gly-OH, 98 %Carbolution
Piperidin, 99%Sigma Aldrich104094  SIGMA-ALDRICH
Fmoc-Orn(Dde)-OHIris-BiotechFAA1502
HATU, 99%KarbolutionCC01011
HOAt, 99%KarbolutionCC01004
Fmoc-Val-OHKarbolutionCC05028
2-Nitrobenzolsulfonylchlorid, 97%Sigma AldrichN11507  ALDRICH
2,4,6-Collidine, 99%Sigma Aldrich27690  SIGMA-ALDRICH
Mercaptoethanol, 99% Sigma AldrichM6250  ALDRICH
Diazabicycloundecen, 98%Sigma Aldrich139009  ALDRICH
Fmoc-D-Phe-OH, 98%Sigma Aldrich47378  ALDRICH
Fmoc-Asp(OtBu)-OH, 98%KarbolutionCC05008
Hexafluorisopropanol-KarbolutionCC03056
Diphenylphosphorylazid, 97%Sigma Aldrich178756  ALDRICH
TFA, 99,9%Carl RothP088
Triisopropylsilan, 98%Sigma Aldrich233781  ALDRICH
Acetonitril, HPLC-QualitätCarl RothHN44
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References

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$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Saczewski, F., Balewski, L. Biological activities of guanidine compounds. Exp. Opin. Ther. Patents. 19 (10), 1417-1448 (2009).
  2. Saczewski, F., Balewski, L. Biological activities of guanidine compounds, 2008-2012 update. Exp. Opin. Ther. Patents. 23 (8), 965-995 (2013).
  3. Wirth, T. H., Davidson, N. Mercury (II) Comlexes of Guanidine and Ammonia, and a general discussion of the Complexing of Mercury ....

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Guanidine ModificationPeptide FunctionalizationTailor made PrecursorsSPPS CompatibilityRGD binding LigandsIntegrin Subtype SelectivityGuanidinylation PrecursorsFlash ChromatographySemi preparative HPLCESIMS Analysis

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