Способ получения меченных тритием -аминокислот

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МЕЧЕННЫХ ТРИТИЕМ -АМИНОКИСЛОТ изотопным обменом -аминокислот с газообразным тритием на гетерогенном палладиевом катализаторе, отличающийся тем, что, с целью повышения молярной активности, изотопный обмен проводят в присутствии солей металлов платиновой группы при 80 - 160^oС.

Настоящее изобретение относится к усовершенствованному способу получения меченных тритием -аминокислот. Меченные тритием -аминокислоты применяются для широкого круга медикобиологических исследований.
В патентной и научно-технической литературе известны различные способы получения меченных тритием -аминокислот, в частности путем прямого взаимодействия их с газообразным тритием в присутствии катализатора-платины или палладия при нагревании до 100^оС [1] . Недостатком способа является недостаточно высокая молярная активность целевых продуктов.
Наиболее близким является способ изотопного обмена аминокислот с газообразным тритием на гетерогенных палладиевых катализаторах в воде при комнатной температуре. Способ позволяет получать меченые аминокислоты с сохранением оптической активности аминокислот. К недостатку данного способа следует отнести низкий уровень включения трития в алифатические аминокислоты. Так серин, аланин, валин получали с молярной активностью 0,01-0,05 Ки/ммоль [2] .
Целью изобретения является устранение указанных недостатков и повышение молярной активности меченных тритием -аминокислот.
Указанная цель достигается описываемым способом получения меченных тритием -аминокислот, заключающимся в том, что -аминокислоты подвергают изотопному обмену с газообразным тритием на гетерогенном палладиевом катализаторе в присутствии солей металлов платиновой группы при температуре 80-160^оС.
Отличия способа заключаются в том, что изотопный обмен проводят в присутствии солей металлов платиновой группы при температуре 80-160^оС.
В качестве катализатора преимущественно используют палладий, нанесенный на сульфат бария, в количестве 5-10% .
П р и м е р 1. В ампулу для изотопного обмена объемом 7 мл помещают 103 мг гетерогенного катализатора, содержащего 6% палладия на BaSO₄, и 0,5 мл водного раствора, содержащего 3,1 мг (0,024 ммоль) -оксипролина и 5 мг (0,024 ммоль) PhCl₃. Смесь замораживают жидким азотом. Воду удаляют с помощью лиофильной сушки.
Ампулу откачивают до давления 10^-3 гПа и заполняют 100% газообразным тритием до давления 400 гПа. Ампулу нагревают до 140^оС и выдерживают при этой температуре в течение 2 ч.
Аминокислоту десорбируют с катализатора 20 мл 0,1 н. NH₄OH. Элюат упаривают под уменьшенным давлением досуха и растворяют в 2 мл 0,1 н. NH₄OH. Полученный раствор пропускают через колонку 30 х 5 мм, заполненную иминодиацетатным сорбентом Дауекс Al в NH₄⁺-форме. Колонку промывают 5 мл 0,1 н. NH₄OH. Собранный элюат упаривают досуха и остаток в 1 мл воды вводят в колонку 140 х 8 мм, заполненную карбоксильным катионитом Амберлит CG-50 III в медной форме. Элюент 0,2 н. NH₄OH. В качестве детектора используют проточный УФ-фотометр на 250 нм. После измерительной кюветы фотометра располагают колонку 20 х 10 мм, заполненную Дауекс Al в NH₄⁺-форме, для сорбции следов ионов меди из продукта. Фракцию, содержащую аминокислоту, упаривают и разбавляют 20% -ным водным этанолом до радиоактивной концентрации 1 мКи/мл. По данным хроматографии и жидкостного сцинтилляционного счета определяют химический выход продукта, общую радиоактивность и молярную активность - (³Н)оксипролина. Получают 610 мкг меченного тритием оксипролина с общей радиоактивностью 51 мКи, с молярной активностью 10 Ки/ммоль. Химический выход продукта 22% . Выделенную аминокислоту анализируют на содержание D-изомера с помощью лигандообменной хроматографии на оптически активной смоле. Содержание D-изомера меньше 0,5% . Выделенную аминокислоту анализируют на распределение тритиевой метки между -положением и остальной частью молекулы действием смеси уксусный ангидрид-уксусная кислота на 1 мКи продукта в присутствии носителя. В -положении содержится 95% радиоактивной метки. Предложенный способ приводит к получению - / -³Н/оксипролина.
П р и м е р 2. В стеклянную колбу помещают 420 мг PtCl₂ и 5 мл воды. При перемешивании раствор нагревают до 50^оС. В раствор добавляют 31 мг -оксипролина и перемешивают при 50^оС в течение 1 ч. 0,5 мл полученного раствора вводят в ампулу для изотопного обмена объемом 7 мл, содержащую 103 мг гетерогенного катализатора 6% Pd на BaSO₄.
Раствор лиофилизируют, ампулу откачивают до 10^-3 гПа и заполняют водородом, содержащим 0,1% трития, до давления 400 гПа. Ампулу нагревают до 140^оС и выдерживают при этой температуре в течение 2 ч.
Выделение и очистку продукта проводят, как описано в примере 1. Получают 310 мкг -/ -³H/оксипролина с молярной активностью 11 Ки/моль.
П р и м е р 3. В стеклянную колбу помещают 63 мг RuCl₃ 3H₂O в 5 мл воды. Раствор нагревают до 50^оС при перемешивании. В раствор добавляют 31 мг -оксипролина. Раствор перемешивают при 50^оС в течение 1 ч. В раствор добавляют 0,1 мл 10% раствора NаОН. 0,5 мл полученного раствора вводят в ампулу для изотопного обмена объемом 7 мл, содержащую 103 мг гетерогенного катализатора 6% Pd на BaSO₄.
Раствор лиофилизируют, ампулу откачивают до 10^-3 гПа и заполняют водородом, содержащим 0,1% трития, до давления 400 гПа. Ампулу нагревают до 140^оС и выдерживают при этой температуре в течение 2 ч.
Выделение и очистку продукта проводят, как описано в примере 1. Получают 320 мкг -/ -³Н/оксипролина с молярной активностью 7,9 Ки/моль.
П р и м е р 4. В ампулу для изотопного обмена объемом 7 мл помещают 124 мг гетерогенного катализатора, содержащего 5% палладия, нанесенного на BaSO₄, и 0,5 мл водного раствора, содержащего 5 мг (0,048 ммоль) -серина, 5 мг (0,024 ммоль) PhCl₃ и 0,94 мг (0,024 ммоль) NaOH. Смесь замораживают жидким азотом. Воду удаляют с помощью лиофильной сушки.
Ампулу откачивают до 10^-3 гПа и заполняют 100% газообразным тритием до давления 400 гПа. Ампулу нагревают до 140^оС и выдерживают при этой температуре в течение 2 ч.
Выделение продукта проводят, как описано в примере 1. Очистку проводят на Амберлите CG-50 III в медной форме. Элюент-0,1 н. NH₄OH. Получают 750 мкг аминокислоты с общей радиоактивностью 143 мКи. Химический выход 15% . В -положении содержится 90% тритиевой метки. Аминокислоту разделяют на оптические изомеры с помощью лигандообменной хроматографии на акриламидном сорбенте, содержащем фиксированные группировки -фенилаланина и заполненном ионами меди. Во фракции -изомера содержится 90% радиоактивности, во фракции -изомера содержится 10% радиоактивности. Выделяют -/ -³Н/серин с молярной активностью 20 Ки/ммоль.
П р и м е р 5. В ампулу для изотопного обмена объемом 7 мл помещают 62 мг гетерогенного катализатора, содержащего 10% палладия на BaSO₄ , и 0,5 мл водного раствора, содержащего 3,5 мг (0,024 ммоль) -лизина , 4,2 мг (0,024 ммоль) PdCl₂ и 0,94 мг (0,024 ммоль)NaOH. Смесь замораживают жидким азотом. Воду удаляют с помощью лиофильной сушки.
Ампулу откачивают до давления 10^-3 гПа и заполняют 100% газообразным тритием до давления 400 гПа. Ампулу нагревают до 80^оС и выдерживают при этой температуре в течение 2 ч.
Выделение продукта проводят, как описано в примере 1. Очистку проводят на Амберлите CG-50 III в медной форме. Элюент 0,7 н. NH₄OH. Получают 770 мкг аминокислоты с общей радиоактивностью 10 мКи. Химический выход 22% . В -положении содержится 90% тритиевой метки. Аминокислота содержит менее 5% -изомера. Получают -/ -³Н/лизин с молярной активностью 2 Ки/ммоль.
П р и м е р 6. В ампулу для изотопного обмена объемом 7 мл помещают 103 мг гетерогенного катализатора, содержащего 6% палладия на BaSO₄ и 0,5 мл водного раствора, содержащего 1,8 мг(0,024 ммоль) глицина, 12,4 мг (0,024 ммоль) Н₂PtCl₆, 6H₂O и 2,8 мг (0,072 ммоль) NaOH. Смесь замораживают жидким азотом. Воду удаляют с помощью лиофильной сушки.
Ампулу откачивают до 10^-3 гПа и заполняют 100% газообразным тритием до давления 400 гПа. Ампулу нагревают до 160^оС и выдерживают при этой температуре в течение 2 ч.
Выделение продукта проводят, как описано в примере 1. Очистку проводят на Амберлите CG-50 III в медной форме. Элюент 0,3 н. NH₄OH. Получают 1170 мкг аминокислоты с общей радиоактивностью 192 мКи. Химический выход 65% . Получают / -³Н/глицин с молярной активностью 12 Ки/ммоль.
Описываемый способ позволяет получать алифатические аминокислоты с молярной активностью до 10-20- Ки/ммоль, что значительно превышает уровень молярной активности в прототипе. Способ позволяет на 90-99% сохранить оптическую чистоту аминокислоты при введении тритиевой метки, что в ряде случаев делает ненужным проведение разделения меченой аминокислоты на оптически активные изомеры.
Описываемый способ обладает высокой селективностью включения трития: в -положение включается 90-95% радиоактивности, что позволяет получать селективно меченые аминокислоты.
(56) 1. Авторское свидетельство СССР N 186575, кл. С 07 В 23/00, 1966.
2. Evans E. A. , Sheppard H. C. , Turner, Warrell D. C. , 1974, V. 10, (4), 569.