Бремеланотид(линк:https://www.bloomtechz.com/synthetic-chemical/peptide/bremelanotide-powder-cas-189691-06-3.html) е синтетичен полипептиден хормон, чиято структура е подобна на лептин, тирозин и кожен меланин, които естествено съществуват в човешкото тяло. Като нов вид лекарство, Bremelanotide има регулираща функция и често се използва при лечението на еректилна дисфункция и ниско либидо. Сценариите за употреба в ежедневието стават все по-обширни. Със задълбочените изследвания на хората върху него, хората са открили много видове негови методи за синтез, които ще бъдат анализирани един по един по-долу.
1. Синтезиран от L-тирозин:
В оригиналния метод на синтез структурата на бремеланотид е получена чрез деформиране на L-тирозин. Първо, L-тирозинът се превръща в дипептидил-L-тирозин (Boc-Tyr(OCO)2-OH) в присъствието на флуороводородна киселина, където Вос представлява сукцинимидометил (t-бутоксикарбонил) група. След това добавете бензилов алкохол (PhCH2OH), 1-(3-диетиламинопропокси)-2-(2-метазолил)етан (EDC) и реактиви N-хидроксибутандиол в тетрахидрофуран (THF) като имид (HOBt) може да комбинира дипептидил-L-тирозин с псевдопептид аланин (Phe-Aib-Aib-Lys(Ac)-Gly-Lys(Ac)-Aib-Leu-NH2) се синтезира в бремеланотид.
(1) Превръщане на L-тирозин в дипептидил-L-тирозин:
Първо, разтворете L-тирозин във вода и добавете подходящо количество флуороводородна киселина. Обикновено концентрацията на L-тирозин е 1M, а количеството на флуороводородна киселина е 5-10%. Сместа се оставя да престои при 0-4 градуса за 1 час и след това се охлажда.
След това полученият комплекс L-тирозин-флуороводородна киселина се добавя на капки към тетрахидрофуран. В същото време към тетрахидрофуран се добавя подходящо количество реакционни реагенти като бензилов алкохол, EDC и HOBt. След престояване в продължение на 2 часа при разбъркване може да се получи дипептидил-L-тирозин (Boc-Tyr(OCO)2-OH).
(2) Реакция на дипептидил-L-тирозин с псевдопептид аланин:
Разтворете получения дипептидил-L-тирозин в N,N-диметилформамид (DMF) и добавете псевдопептида аланин. Условията на реакцията включват температура, време за реакция и концентрация на реагенти и т.н. Тези фактори ще повлияят на добива и чистотата на продукта. При концентрация от 225 g/L, съотношението на Boc-Tyr(OCO)2-OH към псевдопептидния аланин е 1:30.
След разбъркване и престояване в -N,N-диметилформамид в продължение на 24 часа, реакционният разтвор се излива в ледена вода и се утаява с кисел алдехиден разтвор. Резултатът е крайният продукт на Bremelanotide.
Методът на синтез има главно следните предимства: висока чистота на продукта и прост производствен процес. Но този метод има и някои недостатъци, като отнема много време, висока цена и така нататък.
2. Синтез на твърда фаза:
Синтезът в твърда фаза понастоящем е един от най-често използваните синтетични методи за Бремеланотид и също така е основен синтетичен метод в областта на пептидния синтез. При методите с твърда фаза полипептидните вериги се изграждат чрез последователни добавяния на аминокиселинни единици. Първо, първата аминокиселинна единица се модифицира в пространствено ограничителна и неразградима N-защитна група (като Fmoc), която след това се прикрепя към порестата среда. След това, чрез въвеждане на защитна група на акрилова киселина, реакция на ацилиране и други стъпки, всяка аминокиселинна единица се добавя към порестата среда и постепенно се изгражда пълна полипептидна верига. Накрая, в етапите на отстраняване на N-защитна група, денитрификация и т.н., може да бъде получена бремеланотидна полипептидна верига със специфична последователност.
Методът на твърдофазен синтез има главно следните предимства: висока ефективност и висока степен на използване на суровините. Но този синтетичен метод има и някои недостатъци, като например в производствения процес са необходими множество стъпки на сушене и измиване и тези стъпки ще доведат до спад в качеството на продукта.
3. Синтез в течна фаза:
Синтезът в течна фаза е друг метод за синтез на бремеланотид, който се извършва чрез течна реакционна система. Основните стъпки на метода на синтез включват скрининг на суровината, дизайн на молекулата на лекарството, избор на път на синтез, реакция, пречистване и други подобни. В сравнение със синтеза в твърда фаза, методът на синтез в течна фаза може да получи бремеланотид с по-висока чистота и биологична активност. В метода на синтез на течна фаза често използваните реакционни реагенти са дихидроксиетил меркаптан (EDT), етоксикарбонилиращ агент (EEDQ), тиоацетил хлорид и др.
Методът на синтез на течна фаза има главно следните предимства: проста работа и висока чистота на продукта. Този метод на синтез обаче има и някои недостатъци, като по-дълъг период на синтез и по-висока цена.
4. Физикохимичен синтез:
При метода на физикохимичния синтез бремеланотидът се синтезира чрез физични и химични методи. Този метод има главно два различни подхода: единият е да се реализира синтеза на Бремеланотид чрез повтаряща се операция на фазова трансформация твърдо-течно; другото е да се насърчи самосглобяването и полимеризацията на полипептидните вериги чрез физическо и механично компресиране, като по този начин се синтезира бремеланотид.
Механизъм на реакция:
Синтезът на Bremelanotide е главно чрез превръщане на L-тирозин в L-фенолен ацилат, след това синтезиране на L-фенолен ацилат и псевдопептид и накрая получаване на продукта. Механизмът на реакцията е както следва:
(1) Превръщане на L-тирозин в L-фенол ацилат:
L-тирозинът реагира с натриев азид в разтвор на THF, за да генерира L-фенол ацилат. Натриевият азид ще преобразува хидроксилната група в тирозина в азидна група и след това киселинното третиране ще преобразува азидната група във фенолен ацилат.
(2) L-фенол ацилатът се превръща в киселинен хлорид:
L-фенолният ацилат реагира с ацетил хлорид в THF за получаване на киселинен хлорид. Пет пъти количеството TBHS трябва да абсорбира генерирания HCl. Киселинните хлориди са междинни продукти на реакцията, които са необходими за следващите реакции.
(3) Синтез на киселинен хлорид и псевдопептид:
Междинният киселинен хлорид реагира с псевдопептида в DMF, за да генерира полипептидната верига на бремеланотид. Това, което се случва в тази стъпка, е реакция на кондензация на анхидрид, в която HOBt е катализаторът.
(4) Пречистване и анализ на продукта:
Крайният продукт също трябва да бъде пречистен и анализиран, за да се гарантира чистотата и качеството на съединението.
Методът на физикохимичния синтез има главно следните предимства: проста работа и кратък период на подготовка. Този синтетичен метод обаче има и някои недостатъци, като ниска чистота на продукта и недостатъчно продуктово разнообразие.
В заключение, методите за синтез на Bremelanotide са разнообразни и гъвкави и изборът зависи от много фактори, като реакционни условия, цена на синтез и време за реакция и др. Независимо от използвания метод, стабилните реакционни условия и продуктите с висока чистота са ключове за успешния синтез на бремеланотид.