Способ получения меченных тритием -аминокислот

1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МЕЧЕННЫХ ТРИТИЕМ -АМИНОКИСЛОТ путем жидкостной хроматографии продуктов реакции газообразного трития с непредельными предшественниками -аминокислот с использованием катионообменной смолы, отличающийся тем, что, с целью упрощения процесса и повышения радиохимической чистоты продукта, в качестве катионообменной смолы используют комплексообразующую катионообменную смолу, содержащую ионы переходных металлов, и на ней проводят сорбцию аминокислоты из реакционной смеси, отмывку продуктов радиолиза, пропуская через сорбент воду, водноспиртовые и водноаммиачные растворы, и проводят хроматографию водным раствором аммиака с последующим удалением следов ионов металла из конечного продукта, пропуская полученный аммиачный раствор аминокислоты через комплексообразующий сорбент в NH₄⁺ форме.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве комплексообразующего сорбента используют карбоксильный катионит, заполненный ионами меди (II) на 30 - 80% .
3. Способ по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что удаление следов ионов меди (II) из конечного продукта проводят одновременно с хроматографическим процессом выделения, используя колонну, заполненную слоем сорбента в NH₄⁺ -форме и слоем сорбента, содержащим ионы меди (II).

Изобретение относится к получению биологически активных веществ, меченных радиоактивными изотопами, а именно: к усовершенствованному способу получения меченных тритием -аминокислот высокой удельной активности. Меченные тритием -аминокислоты применяются для широкого круга медико-биологических исследований.
Для выделения и разделения смесей меченых аминокислот широкое распространение получила хроматография на бумаге и тонкослойная хроматография на силикагельных и целлюлозных сорбентах [1] .
К недостаткам следует отнести то, что этими методами можно разделять вещества в количестве долей мг и то, что при работе с продуктами с высокой удельной активностью необходимо соблюдать специальные меры предосторожности от веществ, попадающих в воздушную среду при протекании хроматографического процесса.
Наиболее близким к описываемому является двухстадийный способ получения меченных тритием L, D-аминокислот путем жидкостной хроматографии продуктов реакции непредельных предшественников аминокислот и газообразным тритием на гетерогенных палладиевых катализаторах.
При этом на первой стадии проводят очистку на сульфокатионите в Н⁺ форме с использованием в качестве элюента 2N водного аммиака. Полученный на этой стадии раствор аммонийной соли аминокислоты упаривают и переводят в свободную аминокислоту, после чего проводят хроматографию на карбоксильном катионите в Н⁺ форме с использованием водной элюции [2] .
К недостаткам этого способа следует также отнести необходимость выделения продукта из больших объемов элюата, потери продукта вследствие многостадийности процесса, недостаточную в ряде случаев радиохимическую чистоту продукта, например, гистидина (РХ4 не более 60% ).
Целью изобретения является устранение указанных недостатков, а именно упрощение процесса и повышение радиохимической чистоты продукта.
Указанная цель достигается описываемым способом получения меченных тритием -аминокислот, заключающимся в том, что жидкостную хроматографию продуктов реакции газообразного трития с непредельными предшественниками аминокислот осуществляют на комплексообразующей катионообменной смоле, содержащей ионы переходных металлов, включающим сорбцию -аминокислоты из реакционной смеси на комплексообразующем сорбенте, содержащем ионы переходных металлов, отмывку продуктов радиолиза пропусканием через сорбент воды, водно-спиртовых и водно-аммиачных растворов и хроматографию с использованием в качестве элюента водных растворов аммиака с последующим удалением следов ионов металла из конечного продукта, пропуская полученный аммиачный раствор продукта через комплексообразующий сорбент в NH₄⁺ форме.
В качестве комплексообразующего сорбента используют карбоксильный катионит, заполненный ионами меди на 30-80% . Удаление следов ионов переходных металлов из конечного продукта проводят одновременно с хроматографическим процессом выделения, используя колонку, заполненную слоем сорбента в NH₄⁺ форме и слоем сорбента, содержащего ионы переходных металлов.
В качестве непредельных предшественников аминокислот используют азлактоны, N-ацилакриловые кислоты и оксимы кислот.
В качестве переходных металлов используют ионы меди (II), никеля (II) и цинка (II).
П р и м е р 1. Воздушно-сухой карбоксильный сорбент СG-50 III в количестве 3 г с размером частиц 200-400 меш заполняют на 7% ионами меди (II) из раствора [Cu(NH₃)₄] SO₄. Сорбент помещают в колонну 140 х 7,8 мм и промывают 0,1 N раствором аммиака.
В колонну вводят 250 мКи реакционного раствора лейцина, полученного взаимодействием -ацетамидо- -изопропилакриловой кислоты с газообразным тритием на гетерогенных палладиевых катализаторах, содержащего 250 мкг меченой аминокислоты. Сорбированную на ионах меди катионита аминокислоту отмыли от продуктов радиолиза, пропуская через сорбент 30 мл воды со скоростью 60 мл/ч и 30 мл 0,02 N NH₄OH со скоростью 60 мл/ч, при этом выделяют продукты радиолиза с суммарной радиоактивностью 62 мКи.
Целевой продукт элюируют с сорбента 0,16 NNH₄OH со скоростью 30 мл/ч. Лейцин выходит в объеме 15 мл после пропускания 20 мл элюата, с суммарной активностью 158 мКи.
Для удаления следов меди из продукта раствор аминокислоты пропускают через колонну 20 х 8 мм с ионитом с СG 50 III в NH₄⁺ форме. Сорбент промывают четырехкратно по 2,5 мл 0,1 NNH₄OH. Выход продукта по активности составляет 157 мКи. Общий выход лейцина с удельной активностью 84 Ки/ммоль составляет 246 мкг 98% .
Радиохимическая чистота меченного тритием лейцина, определяемая ТСХ на "Silufol-254" в системе изобутанол: ацетон: аммиак (12% )-15: 9: 6 и лигандообменной хроматографией на диссиметрическом сорбенте составляет 99% .
П р и м е р 2. В колонну с сорбентом, описанную в примере 1, вводят 250 мКи реакционного раствора гистидина, содержащего 500 мкг аминокислоты, полученного взаимодействием -ацетамидо- -имидазолилакриловой кислоты с газообразным тритием на гетерогенных палладиевых катализаторах. Сорбированную на ионах меди катиона аминокислоту отмывают от продуктов радиолиза пропусканием 30 мл Н₂О со скоростью 60 мл/ч, 50 мл 0,16 N NH₄OH cо скоростью 60 мл/ч. При этом выделяют продукты радиолиза с суммарной радиоактивностью 48 мКи.
Целевой продукт элюируют 1,0 N NH₄OН со скоростью 40 мл/ч. Гистидин выходит в объеме 16 мл после пропускания 30 мл элюента, с суммарной активностью 202 мКи.
Удаление следов меди из продукта проводят, как описано в примере 1. Выход продукта по радиоактивности составляет 201 мКи. Общий выход гистидина с удельной активностью 62 Ки/ммоль превышает 98% при радиохимической чистоте 99% .
П р и м е р 3. В хроматографическую колонну 140 х 7,8 мм помещают слой карбоксильного катионита КБ-4 (размер частиц 25-64 мкм) в NH₄⁺ форме высотой 20 мм. На него наносят слой сорбента КБ-4, содержащего 70% ионов меди (II) высотой 120 мм. Колонна промыта 0,1 N NH₄OH.
В колонну с сорбентом вводят 250 мКи реакционного раствора гистидина, полученного как в примере 2, содержащего 500 мкг меченной тритием аминокислоты. Продукты радиолиза отмывают, как описано в примере 2.
Целевой продукт элюируют 1,0 N NH₄OH со скоростью 40 мл/ч. Гистидин выходит в объеме 16 мл после пропускания 26 мл элюента. Продукт не требует дальнейшей очистки от ионов меди и имеет радиохимическую чистоту 99% с выходом целевого продукта 99% .
П р и м е р 4. В хроматографическую колонну 100 х 10 мм помещают слой иминодиацетатного сорбента Дауекс А-1 с размером частиц 200-400 меш, высотой 20 мм. На него наносят слой того же сорбента, содержащего 50% ионов меди высотой 80 мм. Колонну промывают 0,05 N NH₄OH. В колонну с сорбентом вводят 125 мКи реакционного раствора гистидина, полученного взаимодействием 2-фенил-4-имидазолиденоксазолона-5 с газообразным тритием на гетерогенных палладиевых катилазторах, содержащего 600 мкг аминокислоты. Сорбированную на ионах меди катионита аминокислоту отмывают от продуктов радиолиза, пропуская 30 мл воды со скоростью 60 мл/ч, 50 мл 40% -ного водно-спиртового раствора со скоростью 60 мл/ч, 60 мл 0,05 N NH₄OH со скоростью 40 мл/ч. При этом выделяют продукты радиолиза с суммарной радиоактивностью 23 мКи.
Целевой продукт элюируют 0,25 N NH₄OH со скоростью 25 мл/ч. Гистидин выходит в объеме 30 мл после пропускания 25 мл раствора с суммарной радиоактивностью 100 мКи.
Гистидин с удельной радиоактивностью 25,0 Ки/ммоль имеет радиохимическую чистоту 97% с выходом целевого продукта 99% .
П р и м е р 5. В хроматографическую колонну 140 х 7,8 мм помещают слой карбоксильного иминодиацетатного сорбента АНКБ-50 с размером частиц 64-80 мкм. На него наносят слой того же сорбента, содержащего 50% ионов меди высотой 120 мм. Колонну промывают 0,2 N NH₄OH. В колонну с сорбентом вводят 1000 мКи раствора триптофана, полученного взаимодействием метилового эфира -N-ацетил-амино- -индолилакриловой кислоты с газообразным тритием на гетерогенных палладиевых катализаторах, содержащего 2,50 мг меченной тритием аминокислоты.
Сорбированную на ионах меди ионита аминокислоту отмывают от продуктов радиолиза, пропуская 60 мл 0,2 N NH₄OH со скоростью 60 мл/ч. При этом собрали продукты радиолиза с суммарной радиоактивностью 250 мКи.
Целевой продукт элюируют 2,0 N NH₄OH со скоростью 40 мл/ч. Триптофан собирают в объеме 35 мл после пропускания 25 мл элюента с суммарной радиоактивностью 700 мКи. Раствор упаривают под уменьшенным давлением и разбавляют водным этанолом до радиоактивной концентрации 1 мК/мл.
Радиохимическая чистота продукта 97% . Выход триптофана с удельной радиоактивностью 57 Ки/ммоль 95% .
П р и м е р 6. В хроматографическую колонну 14,0 х 7,8 мм поместили слой карбоксильного иминодиацетатного сорбента АНКБ-50 с размером частиц 64-80 мкм, на него нанесли слой того же сорбента, содержащего 80% ионов никеля, высотой 120 мм. Колонну промыли 0,05 N NH₄OH. В колонну с сорбентом ввели 50 мКи раствора фенилаланина, полученного взаимодействием -оксимино- -фенилпропионовой кислоты с тритием на гетерогенных палладиевых катализаторах. Раствор содержал 570 мкг меченной тритием аминокислоты.
Сорбиpованную на ионах никеля ионита аминокислоту отмывают от продуктов радиолиза пропусканием 40 мл 0,05 N NH₄OH cо скоростью 60 мл/ч, при этом выделяют продукты радиолиза с суммарной радиоактивностью 9 мКи.
Целевой продукт элюировали 0,3 N NH₄OH со скоростью 40 мл/ч. Фенилаланин собирают в объеме 30 мл после пропускания 25 мл элюента с суммарной радиоактивностью 20 мКи.
Раствор упаривают под уменьшенным давлением и разбавляют 20% -ным водным этанолом до радиоактивной концентрации 5 МКи/мл.
Продукт имеет радиохимическую чистоту 97% . Выход фенилаланина с удельной радиоактивностью 14 Ки/ммоль - 96% . (56) 1. Органические соединения, меченные радиоактивными изотопами. Сб. докл. , СЭВ, Прага 1976, с. 266.
2. Авторское свидетельство СССР N 611412, кл. С 07 С 101/04, 1978.