Sintesi in fase solida Flashcards
Che cos’è lo swelling?
rigonfiamento della resina dovuto all’insinuazione del solvente tra le catene del polistirene. più c’è affinità tra la natura idrofobica/idrofilia del polistirene e quella del solvente, maggiore sarà il rigonfiamento e maggiore è il rigonfiamento della resina migliore sarà la reazione. Se uso più dell’1% di divenilbenzene comprometto lo swelling.
Come sono fatte le resine usate per la sintesi in fase solida?
Sono polistireniche cioè vengono realizzate polimerizzando lo stirene e aggiungendo un 1% di divenilbenzene per creare legami crociati tra le catene polimeriche e donare resistenza meccanica aggiuntiva.
Come si fa a funzionalizzare il polistirene?
per fargli presentare gruppi funzionali sui quali attaccare la molecola: si fa reagire con formaldeide e HCl (reazione di Blanc):
1- Protonazione del carbonile della formaldeide → formazione di un carbocatione molto reattivo
2- Dato che siamo in presenza di HCl, l’acido protona l’OH della resina appena formata
3- L’OH viene sostituito con Cl
4- Si ottiene la resina di Merrifield
Che cos’è il valore di loading?
è il valore di una resina e rappresenta quanti gruppi funzionali può legare rispetto al peso
Cosa sono le resine idrofobiche?
Per ovviare i problemi dati dalla sintesi di peptidi di grandi dimensioni (che si avviluppano su sè stessi), sono state create resine idrofobiche come Tentagel: una resina di Merrifiel con un alcol al posto del cloruro. L’alcol reagisce con l’ossido di etilene tante volte formando una catena polieterea.
Questi tipi di resine hanno però effetti negativi:
- Costo
- Loading basso
- Instabili nei confronti di agenti troppo aggressivi
- Possibilità di formazione di complessi tra acidi di Lewis e ossigeni del PEG
- Bassa resistenza meccanica
Meccanismo generale di sintesi peptidica su resina
1- L’amminoacido è protetto con il Boc e il suo acido carbossilico viene fatto reagire con la resina per formare il primo legame
2- Viene deprotetto l’NH2 dello stesso amminoacido
3- 1° lavaggio e filtrazione → si ottiene resina + amminoacido 1
4- Coupling con l’amminoacido 2
5- Deprotezione e lavaggio
6- …
7- Distacco il peptide dalla resina con un acido molto forte (es: acido fluoridrico, HF): questo idrolizza l’estere rompendo il legame resina-peptide
Qual è il ruolo dei linker?
Sono strutture chimiche poste tra la resina e il prodotto, possono essere utili per:
- Tenere separata il polipeptide nascente e il polistirene evitando interazioni non volute
- Facilitare o stabilizzare il legame del peptide con la resina
- Facilitare il distacco del peptide dalla resina
Quali sono e su quali resine si usano i linker acido labili?
Resina di Wang: il legame del COOH del peptide iniziale è con l’OH terminale della resina. Per romperlo si può usare TFA/DCM 1:1 a temperatura ambiente per 30 minuti. Senza linker dovrei usare HF, un acido forte e pericoloso.
SASRIN (super acid sensitive resin): richiede solo TFA 1% per 5-10 minuti.
Possiede 2 gruppi metossile (uno in più della Wang) che stabilizzano ancora di più il carbocatione delocalizzando la carica.
RINK: si ha delocalizzazione della carica ancora più accentuata dalla presenza di un terzo metossile. Richiede TFA 0,2% per 3 minuti.
La delocalizzazione porta il sistema ad avere un’energia minore e quindi ad essere favorito.
Quali tipologie di linker esistono?
linker acido labili
linker base labili
linker fotolabili
linker safety catch
traceless linker
Esempi di linker safety catch?
Linker a base di solfonammide: è il più utilizzato:
1- Si attacca l’amminoacido al solfonammide
2- Si deprotegge il gruppo amminico
3- Si continua la sintesi
Si effettua il distacco con Diazometano (CH2N2): si metila l’NH che diventa NCH3 e può quindi subire l’attacco di un qualsiasi nucleofilo come OH (5), ammoniaca (6) o idrazina (7).
La metilazione attiva la rottura del legame con il linker.
Linker con solfuro: si crea un estere abbastanza stabile, inattaccabile in condizioni mild. Si stacca con H2O2 che ossida il solfuro a solfone, attaccabile da NH2 che può delocalizzare la carica.
Come funzionano i traceless linker?
I linker visti fino ad ora, una volta staccati, lasciano sempre un gruppo funzionale attaccato al peptide. I traceless linker invece contengono silicio, sono più stabili in ambiente basico che acido.
Si ottiene il distacco del linker dal fenile con attaccato il peptide neosintetizzato senza residui
Questa tecnica viene poco utilizzata nella sintesi di peptidi (perché i gruppi funzionali terminali li vogliamo in questo caso) ma può essere usata per produrre piccole molecole o peptidomimetici.
Come posso controllare se la reazione in fase solida è avvenuta?
Per verificare in fase solida se le reazioni sono avvenute posso:
- Prendere una piccola parte di resina dopo ogni reazione o serie di reazioni e vedere se è avvenuto il coupling: processo dispendioso sia in tempo sia in materiale
- Usare saggi colorimetrici specifici per determinati gruppi funzionali che dovrebbero essersi formati con la reazione: non sono però sicuro che sia avvenuto su tutte le beads
- Usare tecniche NMR particolari direttamente sul polimero: specifico e complesso
Per i peptidi, le reazioni sono standard quindi, se sono state fatte rigorosamente, si è sicuri che abbiano funzionato. Il problema si pone quando vuoi fare sintesi di piccole molecole organiche in fase solida.
