2
Bei der sauren Hydrolyse erfolgt somit nicht - wie ursprunglich angenommen [7] - eine Denitrosierung, sondern die Spaltung der Siiureamidbindung gem60 Weg ,,B“ im folgenden Reaktions- schema, welches auf dem allgemeinen Verhalten von Nitros- amiden [ 121 basiert : &+-HzO CH30\p/S +HN02 CH3O S CHp’ \S-CH2-CO-N-CH, CH30’ ‘S-CH2-CO-NH-CHp -- \ f P I NDM Thcrrnalyv I + H~O* - N2 Soivolp l0ne”pW Bild 1 Zerfallswege von N-Nitroso-dimethoat Beim Zerfall von NDM in organischen Losungsmitteln bildet sich danach als Hauptprodukt der Dimethoatsaure-methylester (DME ; Weg C), dessen Abtrennung von der Ausgangsverbindung wegen der identischen Rf-Werte im verwendeten Laufmittel- system jedoch nicht ohne weiteres moglich war. Die genauere Untersuchung der Stammlosung nach 4 Monaten (Tab. 1) ergab, daO hierin nur noch DME vorlag. Die uber einen Zeitraum von 25 Tagen in den Losungsmitteln Rapsol, n-Hexan, Acetonitril und Ethylalkohol durchgefiihrtenMessungen lieBen keine exakten Aussagen iiber die Stabilitiit des NDM zu. Es sei jedoch vermerkt, daB in den genannten Losungsmitteln mit Ausnahme von Aceto- nitril eine im geringen Umfang erfolgende Denitrosierung (WegA) nicht ausgeachlossen werden kann, wobei deren Anteil am Gesamt- zerfall bei erhohter Temperatur eher zuzunehmen scheint. I n homogener wiiBriger LGsung konnte die Bildung von NDM in einem der Verweilzeit der Ausgangskomponenten im Magen ver- gleichbaren Zeitraum bei pH 1,0 und 2,O auch bei 50fachem NitritiiberschuB nicht beobachtet werden. Bei den Versuchen im Zweiphasensystem war NDM als Reaktionsprodukt nur in n-He- xan, jedoch nicht in Ether als organischer Phase nachweisbar, was vermutlich auf den schnelleren Zerfall von NDM in der wasser- haltigen Etherphase zuriickzufiihren ist. Aus den Peakflichen- verhgltnissen (DM/NDM) in der Hexanphase und den auf iihn- liche Weise ermittelten, konventionellen Verteilungskoeffizienten erfolgte die Berechnung [13] der in Tab. 3 zusammengestellten Schiitzwerte f i r die prozentuale Bildung von NDM. Tabelle 3 phasensystem n-Hexan/Puffer (yo NDM bezogen auf DM-Aus- gangskonzentration 1,25 mg/5 ml; Molverhiiltnis NO,’/DM = 10) Zeit in min 5 16 30 45 165 1260 pH 1,0 0,5 3,4 1,35 5,l 5,8 0,2 pH 4,G2 4,75 4,5 4,l 4,G 3,G 3,l Zur Bildung von N-Nitroso-dimethoat im Zwei- Aus diesen Ergebnissen kann abgeleitet werden, daB selbst in lipoidem Organmaterial oder oligen PSM-Formulierungen bei einer Reaktion zwischen Dimethoat und Nitrit im praktisch zu erwartenden Konzentrationsbereich keine bedenkliche Akkumula- tion der Nitrosoverbindung erfolgt. Wegen der geringen Stabilitiit und Bildungstendenz in Gegenwart von Wasser diirfte Nitroso- dimethoat somit als Umweltfaktor kaum Bedeutung besitzen. Die Versuchaergebnisse schlieoen allerdings eine Bildung von NDM im Magen bei gleichzeitigerAufnahme von DM und Nitrit mit sofortigem Ubergang dea NDM in Lipidphasen nicht vollig aus. Hier konnen nur Fiitterungsversuche weitere Ergebnisse er- bringen. Literatur [l] Elespuru, R. K.; Lijinsky, W.: Food Cosmet. Toxicol. 11 [2] Eisenbrand, C.; Ungerer, 0.; Preussmann, R.: Food Cosmet. [3] Wolfe. N. L.; Zepp, R. G.; Gordon, J. A,; Fineher, R . c.: [4] Regan, J . D.; Seth, R. B.; Francis, A. A.; Lijinsky, W.: [5] Han, J . C. Y.: J. agric. Food Chem. 28 (1975) 892 [6] Issenberg, P.: Fed. Proc. 86 (1976) 1322 [7] Gehlert,P.; Rolle, W.; Lob, Kh.: Z. Chem. 17 (1977) 18 [S] Preussmunn,R.; 8chper-DmLckrey, F.: N-Nitroso Compounds, [9] Grimmer, F.; Dedek, W.; Leibnitz, 1.: Z. Naturforsch. 23b [lo] Busch, E.: Privatmitteilung, Akademie der Wissenschaften (1973) 807 Toxicol. 12 (1974) 229 Bull. Environm. Contam. Toxicol. 15 (1976) 342 Mutat. Res. 88 (1976) 293 Analysis and Formation; IARC, Lyon 1972 (1968) 10 der DDR, Forschungsstelle fur chemische Toxikologie, Leipzig [ll] Dauterman, W . C.; C&da, J . E.; Knaak, J. B.; Kowalczyk, T.: J. agric. Food. Chem. 7 (1959) 188 [12] Kirmse, W.: Angew. Chem. 88 (1976) 273 [13] Grahl, R.: in Vorbereitung Rolf Grahl, Wolfgang Dedek, Wolfgang Rolle und Peter Gehlert, Forschungsstelle fur chemische Toxikologie der Akademie der Wissenschaften der DDR, DDR-701 Leipzig, Johannisallee 20 eingegangen am 4. Oktober 1977 ZCM 5875 Leistungstiihigkeit verschiedener Aktivierungsmethoden bei der Fregmentkondensation zur Insulin-B-Kette 1) Fur eine Neusyntheae der Insulin-B-Kette in der geschutzten Form 1 1 Z-Phe-Val-Asn- Gln-His( Trt)-Leu-Cys(SEt) - Gly- 1 2 3 4 5 G 7 8 Ser( Bz1)-His(Trt)-Leu-Val-Glu( 0Bzl)-Ala-Leu-Tyr(Bz1)- 9 10 11 12 13 14 15 16 Leu-Val-Cys(SEt) -Gly-Glu(OBzl) - Arg(HC1) - 17 18 19 20 21 22 Gly-Phe-Phe-Tyr(Bzl)-Thr(Bzl)-Pro-Lys(Z)-Ala-OBzl[2] 23 24 “6 26 27 28 29 30 aus den Teilfragmenten 2-5, 2 Boc- Glu( OBzl) - Arg(HCl)-Gly -Phe-Phe-Tyr( Bzl) - Thr(Bzl)-Pro-Lys(Z) - Ala- OBzl = Boo - 21 - 30- OBzl[3] 3 Boc-Leu-Tyr(Bz1) -Leu-Val-Cys(SEt) -Gly-OH = B0~--15-20-0H r41 4 Boc-Ser(Bz1) - His(Trt)-Leu-Val- Glu(OBz1) - Ala- OH = BOC- 9- 14- OH 151 = Z-1-8-OH I619 5 Z-Phe- Val- Asn- Gln-His( Trt) - Leu-Cys(SEt)-Gly-OH 1) Nach den Regeln der IUPAC-IUB-Commission on Biochem. Nomenclature; vgl. [l] AuBerdem gelten folgende Abkiirzungen : DCC: Dicyclohexylcarbodiimid; HOBt : N-Hydroxybenzotriazol ; o-HONp: o-Nitrophenol; HOPcp: Pentachlorphenol; HOPfp: Pentafluorphenol; HOSu : N-Hydroxysuccinimid; HOQ(8) : 8-Hy- droxyohinolin; DMF: Dimethylformamid; DMSO: Dimethyl- sulfoxid Z. Chem., 1% Jg. (1978) IIelt 3 0 97

Leistungsfähigkeit verschiedener Aktivierungsmethoden bei der Fragmentkondensation zur Insulin-B-Kette

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Page 1: Leistungsfähigkeit verschiedener Aktivierungsmethoden bei der Fragmentkondensation zur Insulin-B-Kette

Bei der sauren Hydrolyse erfolgt somit nicht - wie ursprunglich angenommen [7] - eine Denitrosierung, sondern die Spaltung der Siiureamidbindung gem60 Weg ,,B“ im folgenden Reaktions- schema, welches auf dem allgemeinen Verhalten von Nitros- amiden [ 121 basiert :

&+-HzO CH30\p/S +HN02 CH3O S

CHp’ \S-CH2-CO-N-CH, CH30’ ‘S-CH2-CO-NH-CHp -- \ f

P I

NDM

Thcrrnalyv I

+ H ~ O * - N2

S o i v o l p l0ne”pW

Bild 1 Zerfallswege von N-Nitroso-dimethoat

Beim Zerfall von NDM in organischen Losungsmitteln bildet sich danach als Hauptprodukt der Dimethoatsaure-methylester (DME ; Weg C), dessen Abtrennung von der Ausgangsverbindung wegen der identischen Rf-Werte im verwendeten Laufmittel- system jedoch nicht ohne weiteres moglich war. Die genauere Untersuchung der Stammlosung nach 4 Monaten (Tab. 1) ergab, daO hierin nur noch DME vorlag. Die uber einen Zeitraum von 25 Tagen in den Losungsmitteln Rapsol, n-Hexan, Acetonitril und Ethylalkohol durchgefiihrten Messungen lieBen keine exakten Aussagen iiber die Stabilitiit des NDM zu. Es sei jedoch vermerkt, daB in den genannten Losungsmitteln mit Ausnahme von Aceto- nitril eine im geringen Umfang erfolgende Denitrosierung (Weg A) nicht ausgeachlossen werden kann, wobei deren Anteil am Gesamt- zerfall bei erhohter Temperatur eher zuzunehmen scheint. In homogener wiiBriger LGsung konnte die Bildung von NDM in einem der Verweilzeit der Ausgangskomponenten im Magen ver- gleichbaren Zeitraum bei pH 1,0 und 2,O auch bei 50fachem NitritiiberschuB nicht beobachtet werden. Bei den Versuchen im Zweiphasensystem war NDM als Reaktionsprodukt nur in n-He- xan, jedoch nicht in Ether als organischer Phase nachweisbar, was vermutlich auf den schnelleren Zerfall von NDM in der wasser- haltigen Etherphase zuriickzufiihren ist. Aus den Peakflichen- verhgltnissen (DM/NDM) in der Hexanphase und den auf iihn- liche Weise ermittelten, konventionellen Verteilungskoeffizienten erfolgte die Berechnung [13] der in Tab. 3 zusammengestellten Schiitzwerte f i r die prozentuale Bildung von NDM.

Tabelle 3 phasensystem n-Hexan/Puffer (yo NDM bezogen auf DM-Aus- gangskonzentration 1,25 mg/5 ml; Molverhiiltnis NO,’/DM = 10)

Zeit in min 5 16 30 45 165 1260

pH 1,0 0,5 3,4 1,35 5, l 5,8 0,2 pH 4,G2 4,75 4,5 4,l 4,G 3,G 3,l

Zur Bildung von N-Nitroso-dimethoat im Zwei-

Aus diesen Ergebnissen kann abgeleitet werden, daB selbst in lipoidem Organmaterial oder oligen PSM-Formulierungen bei einer Reaktion zwischen Dimethoat und Nitrit im praktisch zu erwartenden Konzentrationsbereich keine bedenkliche Akkumula- tion der Nitrosoverbindung erfolgt. Wegen der geringen Stabilitiit und Bildungstendenz in Gegenwart von Wasser diirfte Nitroso- dimethoat somit als Umweltfaktor kaum Bedeutung besitzen. Die Versuchaergebnisse schlieoen allerdings eine Bildung von NDM im Magen bei gleichzeitiger Aufnahme von DM und Nitrit mit sofortigem Ubergang dea NDM in Lipidphasen nicht vollig aus. Hier konnen nur Fiitterungsversuche weitere Ergebnisse er- bringen.

Li te ra tur [l] Elespuru, R. K.; Lijinsky, W. : Food Cosmet. Toxicol. 11

[2] Eisenbrand, C.; Ungerer, 0.; Preussmann, R.: Food Cosmet.

[3] Wolfe. N. L.; Zepp, R. G.; Gordon, J . A,; Fineher, R. c.: [4] Regan, J . D.; S e t h , R. B.; Francis, A . A.; Lijinsky, W.:

[5] Han, J . C. Y.: J. agric. Food Chem. 28 (1975) 892 [6] Issenberg, P.: Fed. Proc. 86 (1976) 1322 [7] Gehlert, P.; Rolle, W.; Lob, Kh.: Z. Chem. 17 (1977) 18 [S] Preussmunn, R.; 8chper-DmLckrey, F.: N-Nitroso Compounds,

[9] Grimmer, F.; Dedek, W.; Leibnitz, 1.: Z. Naturforsch. 23b

[lo] Busch, E.: Privatmitteilung, Akademie der Wissenschaften

(1973) 807

Toxicol. 12 (1974) 229

Bull. Environm. Contam. Toxicol. 15 (1976) 342

Mutat. Res. 88 (1976) 293

Analysis and Formation; IARC, Lyon 1972

(1968) 10

der DDR, Forschungsstelle fur chemische Toxikologie, Leipzig

[ll] Dauterman, W. C.; C&da, J . E.; Knaak, J . B.; Kowalczyk, T.: J. agric. Food. Chem. 7 (1959) 188

[12] Kirmse, W.: Angew. Chem. 88 (1976) 273 [13] Grahl, R.: in Vorbereitung

Rolf Grahl, Wolfgang Dedek, Wolfgang Rolle und Peter Gehlert, Forschungsstelle fur chemische Toxikologie der Akademie der Wissenschaften der DDR, DDR-701 Leipzig, Johannisallee 20

eingegangen am 4. Oktober 1977 ZCM 5875

Leistungstiihigkeit verschiedener Aktivierungsmethoden bei der Fregmentkondensation zur Insulin-B-Kette 1) Fur eine Neusyntheae der Insulin-B-Kette in der geschutzten Form 1 1 Z-Phe-Val-Asn- Gln-His( Trt) -Leu-Cys(SEt) - Gly-

1 2 3 4 5 G 7 8

Ser( Bz1)-His(Trt)-Leu-Val-Glu( 0Bzl)-Ala-Leu-Tyr(Bz1)-

9 10 11 12 13 14 15 16

Leu-Val-Cys(SEt) -Gly-Glu(OBzl) - Arg(HC1) -

17 18 19 20 21 22

Gly-Phe-Phe-Tyr(Bzl)-Thr(Bzl)-Pro-Lys(Z)-Ala-OBzl[2] 23 24 “6 26 27 28 29 30

aus den Teilfragmenten 2-5,

2 Boc- Glu( OBzl) - Arg( HCl) -Gly -Phe-Phe-Tyr( Bzl) - Thr( Bzl) -Pro-Lys(Z) - Ala- OBzl = Boo - 21 - 30- OBzl[3]

3 Boc-Leu-Tyr(Bz1) -Leu-Val-Cys(SEt) -Gly-OH

= B0~--15-20-0H r41

4 Boc-Ser(Bz1) - His(Trt) -Leu-Val- Glu(OBz1) - Ala- OH = BOC- 9- 14- OH 151

= Z-1-8-OH I619

5 Z-Phe- Val- Asn- Gln-His( Trt) - Leu-Cys(SEt)-Gly-OH

1) Nach den Regeln der IUPAC-IUB-Commission on Biochem. Nomenclature; vgl. [l] AuBerdem gelten folgende Abkiirzungen : DCC: Dicyclohexylcarbodiimid; HOBt : N-Hydroxybenzotriazol ; o-HONp: o-Nitrophenol; HOPcp: Pentachlorphenol; HOPfp: Pentafluorphenol; HOSu : N-Hydroxysuccinimid; HOQ(8) : 8-Hy- droxyohinolin; DMF: Dimethylformamid; DMSO: Dimethyl- sulfoxid

Z . Chem., 1% Jg. (1978) IIelt 3 0 97

Page 2: Leistungsfähigkeit verschiedener Aktivierungsmethoden bei der Fragmentkondensation zur Insulin-B-Kette

(Bild 1) war es im Hinblick auf die Endausbeute erforderlich, die Effizienz einer Reihe in der Peptidchemie gebriiuchlicher Kon- densationsmethoden zu uberprufen.

1

Bild 1

In den Schnittstellen 20/2l und 8/9, wo wegen des C-terminalen Glycins Wahlfreiheit in der Auswahl der Aktivierungsmethode gegeben war, wurden hierzu die in den Tabellen 1 und 2 angefuhr- ten Aktivester-Eintopfverfahren hinzugezogen. Danach liefert die DCC/HOBt-Kombination mit 67% und 57% Ausbeute an Reinprodukt fur diese beiden Positionen die besten RRsultate. Diem gleiohzeitig mcemis i e ru~rme Methode bot sich auch fur die Schnittatelle 14/15 ale zweckmiil3ig an (Tab. 3). Die DCC/HOBt-Methode erwies sich somit fur alle 3 Kondensations- schritte als leistungsfihigstes Arbeitsverfahren, wiihrend bei den ubrigen Aktivesterverfahren unbefriedigende Ausbeuten resul- tierten und zudem die Reinigung durch Nebenprodukte erschwert war.

Tabelle 1 Kupplung von 2a mit 3 in DMF

Methode

DCC/HOBt [8] DCC/o-HONp [9] DCC/HOPcp [lo] DCC/HOP~~ risi DCC/HOQ(8) [ll]

DCC/HOSu 1131

Ausbeute in yo priiparative chromatographisch*) Reinausbeute

75 67 60 55 40 31 25 10 40

*) nach der Methode der groaten Verdiinnung ermittelt (Fehler- grenze &SO/,)

Tabelle 2 Kupplung von 7'a mit 5 in DMSO

Methode priiparative Reinausbeute in yo

DCC/HOBt 57 DCC/o-HONp 51

~~ ~~

Tabelle 3 Kupplung von 6a mit 4 in DMSO ~

Methode priiparative Reinausbeute in yo

DCC/HOBt 61 DCC/HOSu 36

Unter Beriickeichtigung dieser Daten konnte die volle B-Kette in einer Gesamtausbeute von 20% iiber alle Schritte des Schemas (Bild 1) und bezogen auf 2 chromatographisch rein gewonnen werden. B-Kette (Z-1-30-OBzl)

Schmp.: >235"C (Zers.), [a]E = -17,s" (c = 0,4; DMSO)

ber.: C63,03, H6,67, N11,14; gef.: C62,77, H6,74, N11,29. Aminosiiureanalyse: Phe 3,2 (3); Val 3,O (3); Asp 1,0 (1); Glu 3,O (3); His 2,O (2); Leu 4,2 (4); Cys 1,9 (2); Gly 2,9 (3); Ser 0,8 (1); Ala 1,9 (2) ; Tyr 2,3 (2); Arg 0,8 (1); Thr 0,9 (1); Pro 1,0 (1);

Ellman-Reaktion : negativ, Gehalt an SEt-Gruppen, 1,90 Aquivalente (Fehlergrenze 1 5 % )

Cse4H3a2N40045S4 . HCI * 5 H 2 O (5030,43)

LYS 099 (1); Pauly-Rcaktion : negativ

L i t e ra tu r

Hoppe Seyler's Z. physiol. Chem. 348 (1967) 256; J. Biol. chem. 247 (1972) 977 h s e , c.; ~ h n g e , H.; fkhweenrer, B.; Naumann, W.: in Vor- bereitung Losse, U.; Meisegeier, B.; Mauck, M.; Klengel, H.: Tetra- hedron [London] 88 (1977) 1993 Losse, U.; S&U&T, K. J.; flhnge, H.: Tetrahedron [London] 83 (1977) 1817 Losse, U.; Schumacher, K. J.: Tetrahedron [London] 83 (1977) 1519 Losse, U.; Mauck, M.; Ntuqe, H.: Tetrahedron [London] 33 (1977) 1813 Losse, G.; Meisegeier, B.; Schwenzer, B.; Ntanqe, H.; Schu- rnacher, K. J.: Z. Chem. 17 (1977) 263 Kihig, W.; Ceiger, R.: Chem. Ber. 99 (1966) 110 Bodansky, 211.; Funk, K. W.; Pink, M. L.: J. org. Chemistry 38 (1973) 3565 Pless, J.; Boissonnas, R. A.: Helv. chim. Acta 46 (1963) 1609 Jalcubke, H. D.: Z. Naturforsch. 206 (1966) 273 Jakubke, H. D.; Voigt, A.: Chem. Ber. 99 (1966) 2419 Kisvaludy, L.; Roberts, J. E.; Johnson, R. H.; Mayers, G. L.; Kovacs, J.: J. org. Chemistry 86 (1970) 3563 Wunsch, E.; Dress, F.: Chem. Ber. 89 (1966) 110

Giinter Losse, Hans Stange und Bernd Rchwenzer, Sektion Chemie der Technischen Universitiit Dresden, 8027 Dresden, Monimsen- str. 13

eingegangen am 6. Oktober 1977 ZCM 5863

Die Carbonylierung aromstischer Nitroverbindungen zu Isooyanaten in Gegenwart yon Palladiumverbindungen; l)

Untersnchungen an den Fe,O, * V20,-Eokatalysatoren

Die Wirkung eines Fe,O,/FeVO,-Kokatalysators auf die Carbony- lierung von 2,4-Dinitrotoluol zu Toluylen-2,4-diisocyanat in Gegenwart sines Palladiumkomplexhtdy~tora wurde von una beschrieben 113, [2]. Daneben untersuchten wir weitere Fe203 * V,O,-Mischoxide mit Fe/V-Atomverhaltnissen von 0,2 Ws 23 auf ihre katalytische Aktivitit. Zn ihrer Herstellung wurden Fe,O, und V,O, in den entapreohenden Molverhiiltniesen gemischt, 2 h in der Schwingmiihle vermehlen, 8 h bei 650°C gebrannt und nach der Festkorperreaktion pulverfein zermahlen. Wir charakterisier- ten die erhaltenen Mischoxidkokatalysatoren mittels RBntgen- beugungsaufnahmen, IR-Spektren, DTA-Aufnahmen und Mes- sung der BET-Oberfliichen. Unsere Untersuchungen bestiitigten die in den Arbeiten [3]-[6] dargestellten Ergebnisse zur Phasen- zusammensetzung dieser Verbindungen: Das System Fe,03. V,O, ist bei Fe/V-Atomverhiiltnissen >1 zweiphasig und besteht &us Fe,O, und FeVO,. Die Mischoxide wurden als Kokatalysatoren zur Carbonylierung von p-Nitrotoluol (p-NT) in Gegenwart von Dichloro-bis-(pyridin) pelladium(I1) in o-Diohlorbenzol verwendet. Die Reaktionstech- nik und hbemnaly t ik sind in [l], [2] dargestellt. Das Fe,O, ist

l) 11. Mitteilung, I. Mitteilung vgl. [l]

98 2. Chern., 18. Jg. (1N8) Heft 3