Funktionelle ionische Schutzgruppen für die Peptidsynthese und Reinigung

Der erste Teil der vorliegenden Arbeit beschäftigt sich mit der Entwicklung eines
ionischen Tags, welcher über einen basenlabilen Linker an ein in Wasser schwerlösliches
Peptid auf der festen Phase gekuppelt werden kann. Die hohe Polarität des
Tags soll die Wasserlöslichkeit des Peptids erhöhen, um dessen Reinigung mittels
präparativer RP-HPLC zu ermöglichen. Die Tags wurden direkt an ein schwerlösliches,
festphasengebundenes Modellpeptid gekuppelt. Die Löslichkeit von Peptiden
mit verschiedenen Tags wurde experimentell bestimmt und der Einfluss des Anions
untersucht. Dabei zeigte sich, dass Peptide mit einfach geladenem Tag besser löslich
als das Modellpeptid sind. Darüber hinaus konnte ein Einfluss des Anions beobachtet
werden. Ein dreifach geladenen Tag erhöhte die Löslichkeit des Modellpeptids so
stark, dass mit der vorhandenen Substanzmenge keine gesättigte Lösung hergestellt
werden konnte.
In weiteren Experimenten wurde gezeigt, dass die Spaltung des Tags vom Peptid
möglich ist und der ionische Tag einfach vom Peptid abgetrennt werden kann.
Der zweite Teil der Arbeit befasst sich mit der Entwicklung einer funktionellen
ionischen Schutzgruppe. Der Unterschied zu dem im ersten Teil vorgestellten Tag-
Ansatz ist, dass in diesem Fall die Schutzgruppe an die zu kuppelnde Aminosäure
gebunden wird. Sie wirkt in diesem Fall tatsächlich als Schutzgruppe während der
Peptidsynthese. Es wurden unterschiedliche Routen für die Synthese der Aminosäurederivate
entwickelt. Die hergestellten Derivate wurden erfolgreich für die Peptidsynthese
verwendet.
Darüber hinaus zeigten sie eine große Löslichkeit in Wasser. Dies ermöglicht eventuell
die Peptidsynthese in wässriger Lösung. Es gelang, das mit der ionischen Schutzgruppe
versehene Glycinderivat an zwei verschiedenen Harzen zu kuppeln.
Im dritte Teil wird die Synthese säurelabiler ionischer Schutzgruppen für die
Seitenketten von Aminosäuren behandelt. Diese sollen während der Synthese von
Peptiden mit schwierigen Sequenzen die Bildung von Aggregaten verhindern, die
Löslichkeit der wachsenden Peptidkette erhöhen und so deren Synthese erleichtern. Es wurden von t-Buthylether und -ester abgeleitete ionische Schutzgruppe sowie
je ein ionisches Analogon zur Boc- und der Cbz-Gruppe entwickelt. Die einzelnen
Schutzgruppen konnten synthetisiert und charakterisiert werden. Erste Versuche zur
Schützung verschiedener Aminosäurederivate wurden unternommen und zeigten ermutigende
Ergebnisse. Die endgültige Charakterisierung der fertigen Aminosäurederivate
steht noch aus. Die im Rahmen dieser Arbeit hergestellten ionischen Verbindungen stellten erhebliche
Anforderungen an die Entwicklung geeigneter Analyse- und Trennverfahren.
Die Erfahrungen aus diesem Bereich werden im vierten Teil dargestellt. Diese
Techniken stellten die Grundlage für alle, in den ersten drei Teilen beschriebenen,
synthetischen Arbeiten dar.
Im letzten Abschnitt werden die Ergebnisse der Untersuchung eines Nicotinsäurederivats
beschrieben. Die Kupplung dieses Derivats an die feste Phase bereitete
unerwartete Schwierigkeiten. Durch verschiedene Untersuchungen konnten Hinweise
auf die Ursache der ungewöhnlich niedrigen Löslichkeit des gereinigten Nicotinsäurederivats
erhalten werden.