Bremelanotid(link:https://www.bloomtechz.com/synthetic-chemical/peptide/bremelanotide-powder-cas-189691-06-3.html) er et syntetisk polypeptidhormon, hvis struktur ligner leptin, tyrosin og hudmelanin, der naturligt findes i menneskekroppen. Som en ny type lægemiddel har Bremelanotid en regulerende funktion og bruges ofte til behandling af erektil dysfunktion og lav libido. Brugsscenarierne i dagligdagen bliver mere og mere omfattende. Med folks dybdegående forskning på ham, har folk opdaget mange slags af hans syntesemetoder, som vil blive analyseret en efter en nedenfor.
1. Syntetiseret fra L-tyrosin:
I den oprindelige syntesemetode blev strukturen af Bremelanotid opnået ved at deformere L-tyrosin. Først omdannes L-tyrosin til dipeptidyl-L-tyrosin (Boc-Tyr(OCO)2-OH) i nærvær af flussyre, hvor Boc repræsenterer succinimidomethyl (t-butoxycarbonyl) gruppe. Tilsæt derefter benzylalkohol (PhCH2OH), 1-(3-diethylaminopropoxy)-2-(2-methazolyl)ethan (EDC) og N-hydroxybutandiol i tetrahydrofuran (THF) reagenser såsom imid (HOBt) kan kombinere dipeptidyl-L-tyrosin med pseudopeptid alanin (Phe-Aib-Aib-Lys(Ac)-Gly-Lys(Ac)-Aib-Leu-NH2) blev syntetiseret til Bremelanotid.
(1) Omdannelse af L-tyrosin til dipeptidyl-L-tyrosin:
Opløs først L-tyrosin i vand og tilsæt passende mængde flussyre. Typisk er koncentrationen af L-tyrosin 1M, og mængden af flussyre er 5-10%. Blandingen fik lov at henstå ved 0-4 grader i 1 time og derefter standset.
Dernæst blev det opnåede L-tyrosin-flussyrekompleks tilsat dråbevis til tetrahydrofuran. Samtidig blev en passende mængde reaktionsreagenser såsom benzylalkohol, EDC og HOBt tilsat til tetrahydrofuran. Efter henstand i 2 timer under omrøring kan dipeptidyl-L-tyrosin (Boc-Tyr(OCO)2-OH) opnås.
(2) Reaktion af dipeptidyl-L-tyrosin med pseudopeptid alanin:
Opløs den opnåede dipeptidyl-L-tyrosin i N,N-dimethylformamid (DMF) og tilsæt pseudopeptidet alanin. Reaktionsbetingelser omfatter temperatur, reaktionstid og koncentration af reaktanter osv. Disse faktorer vil påvirke produktets udbytte og renhed. Ved en koncentration på 225 g/L var forholdet mellem Boc-Tyr(OCO)2-OH og pseudopeptidalanin 1:30.
Efter omrøring og henstand i -N,N-dimethylformamid i 24 timer blev reaktionsopløsningen hældt i isvand og udfældet med sur aldehydopløsning. Resultatet er det endelige produkt af Bremelanotide.
Syntesemetoden har hovedsageligt følgende fordele: høj produktrenhed og enkel produktionsproces. Men denne metode har også nogle ulemper, såsom tidskrævende, høje omkostninger og så videre.
2. Fastfasesyntese:
Fastfasesyntese er i øjeblikket en af de mest almindeligt anvendte syntesemetoder til Bremelanotid, og det er også en vigtig syntesemetode inden for peptidsyntese. I fastfase-metoder bygges polypeptidkæder ved successive tilføjelser af aminosyreenheder. Først modificeres den første aminosyreenhed til en sterisk restriktiv og ikke-nedbrydelig N-beskyttende gruppe (såsom Fmoc), som derefter fæstnes til det porøse medium. Dernæst, ved at indføre akrylsyrebeskyttelsesgruppe, acyleringsreaktion og andre trin, tilføjes hver aminosyreenhed på det porøse medium, og en komplet polypeptidkæde konstrueres gradvist. Endelig kan der i trinnene med fjernelse af N-beskyttelsesgruppe, denitrifikation osv. fremstilles en Bremelanotid-polypeptidkæde med en specifik sekvens.
Fastfasesyntesemetoden har hovedsageligt følgende fordele: høj effektivitet og høj udnyttelsesgrad af råmaterialer. Men denne syntetiske metode har også nogle ulemper, såsom flere tørre- og vasketrin er påkrævet i produktionsprocessen, og disse trin vil føre til et fald i kvaliteten af produktet.
3. Væskefasesyntese:
Væskefasesyntese er en anden syntesemetode af Bremelanotid, som udføres gennem et flydende reaktionssystem. Syntesemetodens hovedtrin omfatter råmaterialescreening, lægemiddelmolekyledesign, syntesevejvalg, reaktion, oprensning og lignende. Sammenlignet med fastfasesyntese kan væskefasesyntesemetoden opnå Bremelanotid med højere renhed og biologisk aktivitet. I væskefasesyntesemetoden er de almindeligt anvendte reaktionsreagenser dihydroxyethylmercaptan (EDT), ethoxycarbonyleringsmiddel (EEDQ), thioacetylchlorid osv.
Væskefasesyntesemetoden har hovedsageligt følgende fordele: enkel betjening og høj produktrenhed. Denne syntesemetode har dog også nogle ulemper, såsom længere synteseperiode og højere omkostninger.
4. Fysisk-kemisk syntese:
I den fysisk-kemiske syntesemetode syntetiseres Bremelanotid ved fysiske og kemiske metoder. Denne metode har hovedsageligt to forskellige tilgange: den ene er at realisere syntesen af Bremelanotid gennem gentagen drift af fast-væskefase-transformation; den anden er at fremme selvsamlingen og polymeriseringen af polypeptidkæder gennem fysisk og mekanisk kompression og derved syntetisere Bremelanotid.
Reaktionsmekanisme:
Syntesen af Bremelanotid er hovedsageligt ved at omdanne L-tyrosin til L-phenol-acylat, derefter syntetisere L-phenol-acylatet og pseudopeptidet og til sidst opnå produktet. Reaktionsmekanismen er som følger:
(1) Omdannelse af L-tyrosin til L-phenolacylat:
L-tyrosin reagerer med natriumazid i THF-opløsning for at danne L-phenolacylat. Natriumazid vil omdanne hydroxylgruppen i tyrosin til en azidgruppe, og derefter vil sur behandling omdanne azidgruppen til et phenolacylat.
(2) L-phenolacylat omdannes til syrechlorid:
L-phenolsyreacylat reagerer med acetylchlorid i THF for at producere syrechlorid. Fem gange mængden af TBHS er til at absorbere det dannede HCl. Syrechlorider er reaktionsmellemprodukter, der kræves til efterfølgende reaktioner.
(3) Syntese af syrechlorid og pseudopeptid:
Det mellemliggende syrechlorid reagerer med pseudopeptidet i DMF for at generere polypeptidkæden af Bremelanotid. Hvad der sker i dette trin er en anhydridkondensationsreaktion, hvor HOBt er katalysatoren.
(4) Oprensning og analyse af produktet:
Det endelige produkt skal også renses og analyseres for at sikre stoffets renhed og kvalitet.
Den fysisk-kemiske syntesemetode har hovedsageligt følgende fordele: enkel betjening og kort forberedelsesperiode. Denne syntetiske metode har dog også nogle ulemper, såsom lav produktrenhed og utilstrækkelig produktdiversitet.
Afslutningsvis er syntesemetoderne for Bremelanotid mangfoldige og fleksible, og udvælgelsen afhænger af mange faktorer, såsom reaktionsbetingelser, synteseomkostninger og reaktionstid osv. Uanset den anvendte metode er stabile reaktionsbetingelser og produkter med høj renhed de nøglerne til den vellykkede syntese af Bremelanotid.