Способ получения полигистидина

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИН 4(51 С 08 С 69 00 ОПИСАНИЕ ИЭОБРЕТЕНИ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ-0 А., ро 1 уав 1 поас 1 дз Ргойе 1 цз. Оп 1 чегз 1 йу зз Иед 1 зоп.и 1 з, 1962 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР Ю ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ(71) БелорусскиКрасного Знаменуниверситет им(088. 8)А.В. ТЬе аггее епегдуй Ье ав 1 де Ьопд 1. и рор 1. СЬев. 1954, 4," (54) (57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛИГИСТИДИНА, включающий обработку раствора гистидина химическим реагентом с ,последующей поликонденсацией образующегося продукта при нагревании в растворе, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью упрощения процесса и сокращения времени поликонденсации, водный раствор гистидина с концентрацией 0,01-0,1 моль/л подвергают обработке при комнатной температуре в течение 5-30 мин кислородом или воздухом, содержащим озон в количестве 10 -10 моль/л, а поликонденсацию полученного продукта пвово" дят в водном растворе при 20-60 С в течение 6-12 ч.1 1164Изобретение относится к органи ческой химии высокомолекулярных соединений, а именно к способам получения белков или полипептидов из аминокислот 5Известен способ получения полигис" тидина термической поликонденсациейо гистидина при температуре 140-200 С в течение 24 часов и более Я .Недостатки известного способа слеб дующие. Термическая поликонденсация сильно осложнена процессами деструкции полипептида, конкурирующими с реакцией образования пептидной связи. Кроме того, сами аминокислоты при указанных температурах частично разлагаются, а выход продукта поликонденсации мал.Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту является способ получения полигистидина, включающий обработку раствора гистидина в диметилформамиде химическим реагентом - карботиофенилхлоридом с образованием Ж,8-карботиофенил-гистидина и последующую поликонденсацию этого соединения в кипящем метаноле в течение трех недель. При этом выход полимера не превышает 40-433 12130Недостатки данного способа следующие:многостадийность - сначала необходимо получить промежуточное соединение-М Й-карботиофенилгистидинУ ф 35 а затем осуществить его поликонденсациюналичие большого числа побочных продуктов реакции на первой стадии способа, часть этих продуктов:не позволяет получить в процессе поли- конденсации однородный полимер, их необходимо удалять из реакционной смеси, осуществляя дополнительную операцию - очистку полимера от кар 45 ботиофенилхлорида и его производных,синтез связан с применением ядовитых веществ - карботиофенилхлорида и метанола.очень большая длительность синтеза, процесс поликонденсации осуществляется в течение трех недель и более. Целью изобретения является упрощение процесса получения полигистидина и сокращение времени поликонден сации.Указанная цель достигается тем, что согласно способу получения поли" 240 ггистидина, включающему обработку раствора гистидина химическим реагентом с последующей поликонденсацией образующегося продукта при нагревании в растворе, водный раствор гистидина с концентрацией 0,01 - 0,1 моль/л подвергают обработке при комнатной температуре в течение 5-, 30 мин кислородом или воздухом, содержащим в качестве химического, реагента озон в количестве 10 -5 -410 моль/л, а поликонденсацию полученного продукта проводятв водном растворе при 20-60 С в течение 6- 12 ч.Обработка раствора гистидина озоном концентрации больше, чем 10 моль/л в течение более чем 30 мин приводит к деструкции получающегося продукта и способствует протеканию побочных реакций. При концентрации озона меньше, чем 10 моль/л и времени озонирования менее 5 мин выход продукта значительно падает, Озон получают иэ кислорода воздуха, либо из чистого кислорода в коронном или тлеющем электрическом разрядес помощью озонатора)Верхний предел концентрации гистидина в водном растворе обусловлен пределом его растворимости в воде.При концентрации гистидина ниже 0,01 моль/л выход полимера резко снижается.Проведение процесса поликонденосации при температуре выше 60 С ос. ложняется термогидролитической де/струкцией полигистидина,а при температуре ниже 20 С также нецелесообразно, так как выход полимера вследствиемалой скорости поликонденсации резкоснижается.Время поликонденсации контролируют двумя методами: а) по нарастанию оптической плотности раствора при длине волны 270 нм; б) по выходу полимера, измеряемому методом гель-фильтрации.В обоих случаях максимум завершенности реакции наблюдался при 20 Сочерез 12 ч, а при 60 С. - через 6 ч. В общем виде способ заключается в следующем.Через водный раствор гистидина с концентрацией 0,01-0,1 моль/л в течение 5-30 мин при комнатной температуре пропускают ток кислорода или воздуха, содержащий 10" -10 моль/лВыходполимера, Я Время поликонденсации,ч Температура по- ликондено сации, С Время озонирования,мин озона гистидина 10 60 О,1 10 10 50 0,05 30 0,01 510 43 60 10 4 12 20 30 0,1 5 Сдлясравнения) 10 12 50 0,008 30 6 прототип) Три не-43дели 20 3 116озона. Затем раствор выдерживают при20-60 С в, течение 6-12 ч. Полученныйополимер выделяют из реакционной ойеси методом гель"фильтрации на колонках с сефадексом марки С,5Строение полимера подтвержденоданными ИК-спектроскопии и химического анализа.П р и м е р. 10 мл водного раствора гистидина с концентрацией0,1 моль/л обрабатывают озоном концентрации 10 моль/л в течение пятиминут при комнатной температуре,Поликонденсацию осуществляют в течение 6 ч при бО С, 0 накоплении продукта судят по нарастанию оптической плотности раствора при длиневолны 270 нм.Полученный полигистидин выделяютиз реакционной смеси методом гельфильтрации на сефадексе марки С.. Концентрация, моль/л Таким образом, как видно из приведенных в таблице данных, предла" гаемый способ по сравнению с прототипом имеет существенные преимуществ ва, а именнопозволяет резко снизить длительность процесса,4240 4ИК-спектр полимера содержит полосы поглощения в области 1520, 1630и 3270 см , соответствующие колебаниям пептидной связи. На наличие впродукте пептидных связей указывает также биуретовая реакция. Положительная реакция Паули указывает наналичие в полимере имидазольногокольца гистидина,Полигистидин, подвергнутый лиофильной сушке, представляет собойбелый порошок, набухающий, но слаборастворимый в воде и нерастворимый вспирте и ССО, Средняя величина молекулярной массы составляет около7000. Выход 473.Аналогично этому примеру осуществляют синтез при других концентрацияхреагентов и условиях реакции.В таблице представлены условиясинтеза и выход полигистидина. отличается простотой, так как осуществляется практически в одну стадию (без выделения про- межуточных продук тов ) и не связан с использованием ядовитых и труднодоступных веществ.