Anna Kućmierz Synteza analogów deltorfiny zawierających resztę alkiloureidową Praca magisterska wykonana w Pracowni Peptydów Promotor pracy: prof. dr hab. Jan Izdebski Opiekun pracy: mgr Małgorzata Ciszewska deprotekcja (HCl/dioxan) i przyłączenie pierwszego Boc-AA deprotekcja (HCl/dioxan) i przyłączenie kolejnych Boc-AA odszczepienie peptydu z żywicy (55%TFA) wodorowanie katalityczne (10%Pd/C) Syntezę drugiego analogu przeprowadziłam analogicznie. Oczyszczenie i identyfikacja otrzymanych związków. Zsyntetyzowane związki oczyszczono metodą RP-HPLC Analog (1): [Glu4] Analog (2): [Gln4] Chromatogram oczyszczonego analogu (1) Chromatogram oczyszczonego analogu (2) Oczyszczone związki zidentyfikowano przy pomocy MS. Masa molowa (M) pierwszego analogu=925 g/mol. Widmo: M+H+ 926,6; M+Na+ 948,6 oraz m/z 485,8. Masa molowa (M) drugiego analogu=924 g/mol. Widmo: M+Na+947,8 oraz 948,7. Podsumowanie: Zsyntetyzowałam dwa analogi deltorfiny zawierające resztę alkiloureidową na C-końcu. Obecne w cząsteczce ugrupowanie mocznikowe teoretycznie powinno zwiększyć stabilność metaboliczną związku. Wydłużenie sekwencji aminokwasowej o glicynę [Gly3] oraz zamiana kwasu glutaminowego na glutaminę miało na celu zbadanie czy i jak ewentualnie zmieni się aktywność oraz selektywność tych związków. Otrzymane przeze mnie analogi deltorfiny będą w przyszłości badane w testach aktywności biologicznej opioidów (GPI, MVD). Wstęp: Liniowe peptydy opioidowe występujące w organizmach zwierzęcych, wykazują działalność biologiczną podobną do morfiny. Do znanych właściwości należą: uśmierzanie bólu, a także działanie uspokajające. Ponadto można wymienić inne efekty takie jak: wywoływanie euforii, dysforii, halucynacji oraz uzależnienia i tolerancji. Jednakże endogenne peptydy opioidowe ze względu na swoją elastyczność strukturalną, są mało selektywne wobec danej klasy receptorów. Ponadto związki te odznaczają się dużą podatnością na degradację enzymatyczną, a także niewielką aktywnością. Dlatego też wiele uwagi poświęca się różnym możliwościom modyfikowania struktury tych związków. Modyfikacje te mają na celu wzrost aktywności oraz selektywności danego związku, a także zwiększenie jego stabilności metabolicznej. Wzrost aktywności można uzyskać poprzez zwiększenie lipofilowości danego analogu, co w dużej mierze ułatwia przenikanie przez barierę krew-mózg. Wśród różnych metod można wyróżnić modyfikacje grupy karboksylowej C-końcowego aminokwasu. Przyłączenie np. pochodnych mocznika powoduje przede wszystkim zwiększenie stabilności metabolicznej całego związku. Dzięki temu związki zawierające w strukturze ugrupowania mocznikowe mogą mieć zastosowanie jako potencjalne leki. Należy również wspomnieć, że niesymetrycznie podstawione układy mocznikowe są często spotykane w wielu związkach biologicznie czynnych, takich jak np. inhibitory enzymów. Wśród licznej grupy endogennych peptydów opioidowych można wymienić deltorfiny, które pod koniec lat 70-tych zostały wyizolowane ze skór niektórych gatunków płazów. Elementem charakterystycznym jest D-aminokwas znajdujący się w drugiej pozycji. Obecność aminokwasu o takiej konfiguracji powoduje wzrost odporności na degradację enzymatyczną. Warto wspomnieć, że deltorfiny są selektywnymi agonistami receptora opioidowego δ, dlatego też wg wielu badaczy mogą one posiadać korzystniejszy profil terapeutyczny niż klasyczne analgetyki opioidowe, będące agonistami receptora μ. Agonistów receptora δ cechuje bowiem mniejsze ryzyko wywołania zależności, niewielki wpływ na zaburzenia oddychania, a także wystąpienie mniejszych dysfunkcji układu pokarmowego. Sekwencję aminokwasową naturalnej deltorfiny przedstawiono poniżej: Cele pracy: synteza ugrupowania alkiloureidowego przeprowadzenie syntezy dwóch analogów deltorfiny zawierających resztę alkiloureidową oczyszczenie oraz identyfikacja otrzymanych związków; Rys.:Zsyntetyzowane analogi deltorfiny Badania własne: Otrzymanie ugrupowania alkiloureidowego. W tym celu przeprowadziłam reakcję bezwodnika tert-butoksykarbonylowego z etylenodiaminą: Następnie otrzymaną monopochodną (Boc-etylenodiaminę) poddałam reakcji z węglanem bis(p-nitrofenylowym) i w ten sposób uzyskałam karbaminian p-nitrofenylowy: Zsyntetyzowany karbaminian przyłączyłam do żywicy 4-metylobenzhydryloaminowej (MBHA): Synteza dwóch analogów deltorfiny. Syntezę prowadziłam na żywicy MBHA, stosując strategię Boc. Do deprotekcji użyłam dioksanu nasyconego chlorowodorem. Aminokwasy sprzęgałam metodą karbodiimidową, stosując diizopropylokarbodiimid (DIC) oraz metodą estrów aktywnych, którą zastosowałam do przyłączenia glutaminy. Po zakończonej syntezie peptyd odszczepiłam od żywicy za pomocą 55% TFA/DCM. Grupy ochronne zabezpieczające grupy funkcyjne w łańcuchach bocznych usunęłam poprzez katalityczne wodorowanie.