Выбор растворителя для активации аминокислот при методе твердой фазы

Хлористый метилен

В хлористом метилене шарики разбухают настолько, что занимаемый полимером объем увеличивается в 8 раз. При этом сами молекулы полимера занимают около 12% пространства, а остальные 88% заполнены растворителем, содержащим активированные молекулы аминокислот. Диффузию этих маленьких молекул полимерные цепи практически не затрудняют, так что реакция идет почти так же быстро, как в растворе.

Эффективность присоединения аминокислот

Эффективность присоединения аминокислот зависит также от концентрации вступающих в реакцию соединений, т. е. от концентрации пептидных цепей и аминокислот. Если брать их в равном количестве, то по мере прохождения реакции концентрации реагентов будут снижаться, и к концу реакции скорость ее течения, которая пропорциональна произведению концентраций исходных реагентов, постепенно упадет до нуля. Практически это будет означать, что к части пептидных цепей аминокислоты так и не присоединятся и реакция никогда не дойдет до конца. Это обычное положение, с которым давно примирились в традиционных методах синтеза.

В то же время, если один из реагентов взят в довольно большом избытке, то скорость реакции будет значительной до тех пор, пока не кончится другой реагент, взятый в ограниченном количестве (в нашем случае это пептидные цепи). Предположим, что мы взяли по 100 частей каждого реагента, а начальную скорость реакции приняли за 10 000 (100*100). После того как реакция пройдет на 99%, останется по 1 части каждого реагента и скорость реакции упадет в 10 000 раз. Даже при очень высоких начальных скоростях ждать завершения реакции придется очень долго.

Теперь пусть, как и раньше, на пептидные цепи приходится 100 частей, а на активированные аминокислоты 400 частей. Тогда, после того как прореагируют 99% пептидных цепей, скорость (в тех же относительных единицах) все еще будет достаточно большой — она составит 301 (1*301). Нетрудно подсчитать, что при четырехкратном избытке аминокислоты реакция будет завершена на 99,99% за то же время, за какое при равных количествах реагентов реакция пройдет только на 75%.

Одно из важных преимуществ синтеза пептидов в твердой фазе состоит в том, что подобный избыток производных аминокислот ничуть не усложняет последующих операций очистки, поскольку в конце каждой реакции он будет просто удален фильтрованием и промыванием. Таким образом, мы можем заставить реакцию идти до конца, и при этом не останется свободных, непрореагировавших пептидных цепей.

Только что описанные реакции снятия защиты и присоединения аминокислот могут повторяться, чередуясь, пока на шариках смолы не будут собраны нужные пептидные цепи.

«Молекулы и клетки», под ред. акад. Г.М.Франка

Популярные статьи раздела