Bremelanotid(odkaz:https://www.bloomtechz.com/synthetic-chemical/peptide/bremelanotide-powder-cas-189691-06-3.html) je syntetický polypeptidový hormon, jehož struktura je podobná leptinu, tyrosinu a kožnímu melaninu, které se přirozeně vyskytují v lidském těle. Jako nový typ léku má Bremelanotid regulační funkci a často se používá při léčbě erektilní dysfunkce a nízkého libida. Scénáře použití v každodenním životě jsou stále rozsáhlejší. Díky hloubkovému výzkumu lidí na něm lidé objevili mnoho druhů jeho metod syntézy, které budou jeden po druhém analyzovány níže.
1. Syntetizovaný z L-tyrosinu:
V původní metodě syntézy byla struktura Bremelanotidu získána deformací L-tyrosinu. Nejprve se L-tyrosin převede na dipeptidyl-L-tyrosin (Boc-Tyr(OCO)2-OH) v přítomnosti kyseliny fluorovodíkové, kde Boc představuje sukcinimidomethyl (t-butoxykarbonyl) skupinu. Dále přidejte benzylalkohol (PhCH2OH), 1-(3-diethylaminopropoxy)-2-(2-methazolyl)ethan (EDC) a N-hydroxybutandiol v tetrahydrofuranu (THF) činidlech jako imid (HOBt) může kombinovat dipeptidyl-L-tyrosin s pseudopeptidem alaninem (Phe-Aib-Aib-Lys(Ac)-Gly-Lys(Ac)-Aib-Leu-NH2) byl syntetizován na Bremelanotid.
(1) Konverze L-tyrosinu na dipeptidyl-L-tyrosin:
Nejprve rozpusťte L-tyrosin ve vodě a přidejte odpovídající množství kyseliny fluorovodíkové. Typicky je koncentrace L-tyrosinu 1M a množství kyseliny fluorovodíkové je 5-10%. Směs byla ponechána stát při 0-4 stupních po dobu 1 hodiny a poté byla zchlazena.
Dále byl získaný komplex L-tyrosin-kyselina fluorovodíková přidán po kapkách do tetrahydrofuranu. Současně bylo k tetrahydrofuranu přidáno vhodné množství reakčních činidel, jako je benzylalkohol, EDC a HOBt. Po stání po dobu 2 hodin za míchání lze získat dipeptidyl-L-tyrosin (Boc-Tyr(OCO)2-OH).
(2) Reakce dipeptidyl-L-tyrosinu s pseudopeptidem alaninem:
Získaný dipeptidyl-L-tyrosin se rozpustí v N,N-dimethylformamidu (DMF) a přidá se pseudopeptid alanin. Reakční podmínky zahrnují teplotu, reakční dobu a koncentraci reaktantů atd. Tyto faktory ovlivní výtěžek a čistotu produktu. Při koncentraci 225 g/l byl poměr Boc-Tyr(OCO)2-OH k pseudopeptidu alaninu 1:30.
Po míchání a stání v -N,N-dimethylformamidu po dobu 24 hodin se reakční roztok nalil do ledové vody a vysrážel se kyselým roztokem aldehydu. Výsledkem je konečný produkt Bremelanotide.
Způsob syntézy má především tyto výhody: vysokou čistotu produktu a jednoduchý výrobní proces. Ale tato metoda má také některé nevýhody, jako je časová náročnost, vysoká cena a tak dále.
2. Syntéza na pevné fázi:
Syntéza na pevné fázi je v současné době jednou z nejčastěji používaných syntetických metod pro Bremelanotid a je také hlavní syntetickou metodou v oblasti syntézy peptidů. V metodách na pevné fázi se polypeptidové řetězce budují postupným přidáváním aminokyselinových jednotek. Nejprve je první aminokyselinová jednotka modifikována na stericky restriktivní a nedegradovatelnou N-chránící skupinu (jako je Fmoc), která je poté připojena k poréznímu médiu. Dále, zavedením ochranné skupiny kyseliny akrylové, acylační reakcí a dalšími kroky, se každá aminokyselinová jednotka přidá na porézní médium a postupně se zkonstruuje kompletní polypeptidový řetězec. Nakonec, v krocích odstranění N-ochranné skupiny, denitrifikace atd., může být připraven polypeptidový řetězec Bremelanotidu se specifickou sekvencí.
Metoda syntézy v pevné fázi má především tyto výhody: vysokou účinnost a vysokou míru využití surovin. Ale tato syntetická metoda má také některé nevýhody, jako je několik kroků sušení a promývání ve výrobním procesu a tyto kroky povedou ke snížení kvality produktu.
3. Syntéza v kapalné fázi:
Syntéza v kapalné fázi je další metodou syntézy Bremelanotidu, která se provádí prostřednictvím kapalného reakčního systému. Mezi hlavní kroky metody syntézy patří screening surovin, návrh molekuly léčiva, výběr cesty syntézy, reakce, purifikace a podobně. Ve srovnání se syntézou v pevné fázi může metoda syntézy v kapalné fázi získat Bremelanotid s vyšší čistotou a biologickou aktivitou. V metodě syntézy v kapalné fázi jsou běžně používanými reakčními činidly dihydroxyethylmerkaptan (EDT), ethoxykarbonylační činidlo (EEDQ), thioacetylchlorid atd.
Metoda syntézy v kapalné fázi má především následující výhody: jednoduchá obsluha a vysoká čistota produktu. Tento způsob syntézy má však také některé nevýhody, jako je delší doba syntézy a vyšší cena.
4. Fyzikálně chemická syntéza:
Při metodě fyzikálně chemické syntézy je Bremelanotid syntetizován fyzikálními a chemickými metodami. Tato metoda má především dva různé přístupy: jedním je realizace syntézy Bremelanotidu prostřednictvím opakované operace transformace pevné fáze na kapalinu; druhý je podporovat samouspořádání a polymeraci polypeptidových řetězců prostřednictvím fyzické a mechanické komprese, čímž se syntetizuje Bremelanotid.
Mechanismus reakce:
Syntéza Bremelanotidu spočívá hlavně v přeměně L-tyrosinu na L-fenol acylát, poté syntetizuje L-fenol acylát a pseudopeptid a nakonec se získá produkt. Mechanismus reakce je následující:
(1) Konverze L-tyrosinu na L-fenol acylát:
L-tyrosin reaguje s azidem sodným v roztoku THF za vzniku L-fenolacylátu. Azid sodný převede hydroxylovou skupinu v tyrosinu na azidovou skupinu a poté kyselé zpracování převede azidovou skupinu na fenolický acylát.
(2) L-fenolacylát se přemění na chlorid kyseliny:
L-fenolický acylát reaguje s acetylchloridem v THF za vzniku chloridu kyseliny. Pětinásobné množství TBHS má absorbovat vytvořenou HCl. Chloridy kyselin jsou reakční meziprodukty, které jsou nutné pro následné reakce.
(3) Syntéza chloridu kyseliny a pseudopeptidu:
Meziprodukt chlorid kyseliny reaguje s pseudopeptidem v DMF za vzniku polypeptidového řetězce Bremelanotidu. V tomto kroku probíhá kondenzační reakce anhydridu, ve které je katalyzátorem HOBt.
(4) Čištění a analýza produktu:
Konečný produkt je také třeba čistit a analyzovat, aby byla zajištěna čistota a kvalita sloučeniny.
Metoda fyzikálně-chemické syntézy má především tyto výhody: jednoduchou obsluhu a krátkou dobu přípravy. Tento syntetický způsob má však také některé nevýhody, jako je nízká čistota produktu a nedostatečná rozmanitost produktu.
Závěrem lze říci, že metody syntézy Bremelanotidu jsou rozmanité a flexibilní a výběr závisí na mnoha faktorech, jako jsou reakční podmínky, náklady na syntézu a reakční doba atd. Bez ohledu na použitou metodu jsou stabilní reakční podmínky a vysoce čisté produkty klíče k úspěšné syntéze Bremelanotidu.