Zeitschrift f¼r Naturforschung / B / 20 (1965)zfn.mpdl.mpg.de/data/Reihe_B/20/ZNB-1965-20b-0116.pdf 

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  • 116 IR-MESSUNGEN AN KOMPLEXEN SÄUREN

    Intensitätsverlusten durch die IR-Absorption von C 02 und Wasserdampf wurde bei den Aufnahmen im CsBr- Bereich durch Spülen mit gereinigtem Stickstoff eine feuchtigkeits- und C 0 2-freie Atmosphäre im Gerät auf­ recht erhalten. Einzelne Proben der Wasser Stoff Verbin­ dungen wurden zum Vergleich auch als KBr-Preßlinge vermessen, wobei keine Änderungen gegenüber den Nujol-Spektren zu beobachten waren.

    18 B r a u e r , Handbuch der präparativen anorganischen Chemie, F. Enke Verlag Stuttgart, 1962.

    Herrn Professor Dr. Dr. h. c. W. H ie b e r danken wir für die Förderung unserer Arbeit auf das herzlichste; ebenso danken wir Herrn Professor Dr. H . Z im m e r m a n n für wertvolle Diskussionen. Der D e u t s c h e n F o r ­ s c h u n g s g e m e i n s c h a f t und dem V e r b a n d d e r C h e m i s c h e n I n d u s t r i e sind wir für die gewährte Unterstützung zu großem Dank verpflichtet.

    19 Vgl. F. H e in u . H . L i l i e , Z. anorg. allg. Chem. 270, 45 [1952].

    Synthese von Serinpeptiden I H. Voss

    Institut für Lebensmittelchemie und Lebensmitteltechnologie, Technische Universität Berlin

    (Z. Naturforschg. 20 b, 116— 121 [1965]; eingegangen am 15. Oktober 1964)

    Es wird über die Synthese einer Reihe von iV-Carbobenzoxy-aminosäuren und -peptidsäuren so­ wie Aminosäure- und Peptidbenzylester-Derivaten, die als Ausgangsprodukte zur Darstellung ver­ schiedener Serinpeptide dienten, berichtet.

    (Die verwendeten Abkürzungen: Aminosäuresymbole nach E . B r a n d u . J. T. E d s a l l , Ann. Rev. Biochem. 16, 223 [1947]; DCC = Dicyclohexylcarbodiimid; DMF = Di­ methylformamid; OBz = Benzylester; pts = p-Toluol- sulfonsäure; Z = Carbobenzoxy.)

    Im Rahmen von enzymatischen Untersuchungen an Casein- und Eidotterprodukten waren an unserem Institut Peptidgemische erhalten worden, die u. a. phosphorsäurehaltige Serinpeptide enthielten. Solche Serinpeptide scheinen eine besondere physiologische Wirkung zu besitzen. Aus diesem Grunde sollten sie näher untersucht werden. Eine Isolierung der einzel­ nen Peptide aus dem Gemisch bereitete jedoch große Schwierigkeiten. Säulenchromatographisch waren verschiedene Fraktionen erhalten worden, die sieb aber nicht weiter auftrennen ließen, wie es für eine Sequenzanalyse der einzelnen Komponenten des Ge­ misches erforderlich war. Daher wurde zunächst durch Totalhydrolyse und papierchromatische Auf­ trennung das Spektrum der in den verschiedenen Fraktionen enthaltenden Aminosäuren ermittelt. An Hand der hiermit ermittelten einzelnen Aminosäuren sollten nun mittels Modellsubstanzen neue Erkennt­ nisse über die Eigenschaften derartiger Serinpeptide, und zwar sowohl in phosphorylierter als auch in nicht

    1 E. F is c h e r , Ber. dtsch. chem. Ges. 40, 1501 [1907]. 2 E. F is c h e r u . U. S u z u k i , Ber. dtsch. chem. Ges. 38, 4173

    [1905]. 3 J. S . F r u t o n , J. biol. Chemistry 146, 463 [1942].

    phosphorylierter Form, gewonnen werden, die für die weiteren Auftrennungen und Untersuchungen nutzbringend verwendet werden konnten.

    In der vorliegenden Arbeit wird über die Synthese von phosphorsäurefreien Di-, Tri-, Tetra- und Penta- peptiden des Serins nebst den dazugehörigen Aus­ gangsderivaten berichtet.

    Serinpeptide wurden erstmals von F i s c h e r 1* 2 in Form des racemischen H-DL-Ser-DL-ser-OH und eines teilweise racemisierten optisch aktiven H-L-Ser-L-ser- OH synthetisiert. Aber erst F r u t o n 3 ,4 war es, der mit Hilfe der Azidmethode eine größere Anzahl von optisch aktiven Serinpeptiden ohne Maskierung der Hydroxylgruppe des Serins, darstellte. Unter Ver­ wendung von DCC als Peptid-Kondensationsmittel bereitete später F ö l s c h 5 eine weitere Anzahl optisch aktiver Serinpeptide. An diese zuletzt erwähnten Ver­ öffentlichungen wurde in der vorliegenden Arbeit im wesentlichen angeknüpft.

    Das zu lösende Problem führte zu einer speziellen Aufgabenstellung: Es waren eine Reihe von optisch aktiven Serinpeptiden mit bestimmter Aminosäure­ sequenz zu synthetisieren. Die Hydroxylgruppe des Serins hatte dabei ungeschützt zu bleiben, um später-

    4 J. I. H a r r is u . J. S . F r u t o n , J. biol. Chemistry 191, 143 [1951].

    5 G. F ö l s c h , Acta chem. scand. 13,1407 [1959].

    This work has been digitalized and published in 2013 by Verlag Zeitschrift für Naturforschung in cooperation with the Max Planck Society for the Advancement of Science under a Creative Commons Attribution-NoDerivs 3.0 Germany License.

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    Dieses Werk wurde im Jahr 2013 vom Verlag Zeitschrift für Naturforschung in Zusammenarbeit mit der Max-Planck-Gesellschaft zur Förderung der Wissenschaften e.V. digitalisiert und unter folgender Lizenz veröffentlicht: Creative Commons Namensnennung-Keine Bearbeitung 3.0 Deutschland Lizenz.

    Zum 01.01.2015 ist eine Anpassung der Lizenzbedingungen (Entfall der Creative Commons Lizenzbedingung „Keine Bearbeitung“) beabsichtigt, um eine Nachnutzung auch im Rahmen zukünftiger wissenschaftlicher Nutzungsformen zu ermöglichen.

  • SYNTHESE VON SERINPEPTIDEN I 1 1 7

    hin weitere Reaktionen, insbesondere eine Phos­ phorylierung, zu ermöglichen. Diese Peptide waren an den terminalen Amino- und Carboxylgruppen mit solchen Schutzgruppen zu versehen, die sich leicht wieder abspalten ließen und bei deren Abspaltung eine vorhandene 0 — P-Esterbindung an der Hydr­ oxylgruppe des Serins erhalten blieb. Die Synthese­ wege waren so auszuwählen und auszuarbeiten, daß keine bzw. nur geringe Racemisierung erfolgte und die Möglichkeit gegeben war, die einzelnen Peptide in präparativ größerem Maßstab darzustellen. Das bedeutete, daß vom Endprodukt, entsprechend der Aufgabenstellung, alle Schutzgruppen mit einer ein­ zigen schonenden Operation entfernt werden sollten. Diese Möglichkeit ließ sich durch die katalytische Ab­ hydrierung der einzelnen Schutzgruppen erreichen. Durch die Festlegung dieses Syntheseweges wurde die große Zahl der vielen bekannten Schutzgruppen auf einige wenige .©ingeschränkt. Zum Schutz der Aminogruppe kamen nur noch die Carbobenzoxy- und dieTriphenylmethylgruppe und für die Carboxyl - gruppe die Benzyl- bzw. p-Nitrobenzylester in Frage. Von diesen vier Schutzgruppen wurden die Carbo- benzoxygruppe und die Benzylestergruppierung für die Synthese ausgewählt.

    Zur Herstellung der gewünschten A-Carbobenzoxy- aminosäuren und -peptidsäuren wurde ein Verfahren von G u t t m a n n und B o is s o n n a s 6 angewandt, welches bisher nur zur Bereitung des A-Z-L-Ser-OH angegeben wurde. Es zeigte sich, daß sich auch andere Amino­ säuren und das Peptid Glycyl-glycin mit gutem Er­ folg nach dieser Methode carbobenzoxylieren ließen. Die Ausbeuten lagen zwischen 65 — 89% d. Theorie. Eine Schwierigkeit, reine, kristallisierte Produkte zu erhalten, trat insofern auf, als beim Ansäuern der Lösung z. T. Komplexbildung eintrat. Es bilden sich Gemische der A-Carbobenzoxy-aminosäuren mit ihren Salzen 7_10, die ebenfalls in organischen Lösungs­ mitteln löslich sind. Die Komplexbildung konnte teil­ weise dadurch erkannt werden, daß zwei Produkte mit verschiedenen Schmelzpunkten erhalten wurden, z. B. A-Z-L-Phe-OH, oder daß z. B. der A-Z-L-a-Ala-

    6 S . G u t t m a n n u. R. A. B o i s s o n n a s , Helv. chim. Acta 41, 1852 [1958],

    7 S. S. B r o w n u . R. W a d e , J. chem. Soc. [London] 1962, 3280.

    8 M. G o o d m a n u . K. C. S t u e b e n , J. org. Chemistry 24, 112 [1959].

    9 W . G r a s s m a n n u . E. W ü n s c h , Chem. Ber. 91, 462 [1958]. 10 E. P. G r o m m e r s u. J. F. A r e n s , Rec. trav. chim. Pays-Bas

    78, 558 [1959].

    OH-Komplex ein Öl darstellte, während das reine A-Z-L-a-Ala-OH kristallin war. Durch starkes An­ säuern und durch nachträgliches Waschen der im organischen Lösungsmittel gelösten Produkte mit 0,5-n. bzw. 1-n. HCl konnte diese Schwierigkeit be­ seitigt werden.

    Durch Verseifung von A-Carbobenzoxy-peptid- benzylestern mit 1-n. NaOH wurden die entsprechen­ den A-Carbobenzoxy-peptid-säuren erhalten. Wäh­ rend bei serinfreien A-Carbobenzoxy-benzylestern die Verseifung ohne Schwierigkeiten in ein bis zwei Stdn. mit guten Ausbeuten erfolgte, waren für die Verseifung serinhaltiger A-Carbobenzoxy-peptid- benzylester oftmals mehrere Tage notwendig, ehe eine weitgehende Verseifung eingetreten war. Die erzielten Ausbeuten lagen zwischen 30 — 70% d. Theorie. Schon früher machten H arris und F ru to n 4 die Beobachtung, daß bei der Verseifung von serin­ haltigen A-Carbobenzoxy-peptidestern Nebenreak­ tionen auftraten. Die Carbobenzoxygruppe ist bei der Verseifung von A-Carbobenzoxy-peptidestern nicht vollkommen alkalibeständig und bildet als Nebenprodukte Harnstoff- bzw. Hydantoin-Deri- vate 11112,13. Außerdem besteht die Möglichkeit der Peptidspaltung, die bei der Verseifung von Methyl- und Athylestern von Serinpeptiden beobachtet wurde4> 6. Die Verseifung mußte auch unter sehr schonenden Bedingungen erfolgen, da Serin eine der am leichtesten racemisierenden Aminosäure14 ist und eine Racemisierung im alkalisdien Medium be­ vorzugt erfolgt. Aus diesem Grunde wurden die Carbobenzoxy-peptidbenzylester mit einem Unter­ schuß oder gerade der theoretisch notwendigen Menge an NaOH bei Raumtemperatur stehen gelas­ sen und danach aufgearbeitet. Die Abtrennung von unverseiftem A-Carbobenzoxy-peptidb