GLP٪ 7b٪ 7b0٪ 7d٪ 7d(ارتباط دادن:https٪ 3a٪ 2f٪ 2fwww.bloomtechz.com٪ 2fsynthetic-chemical٪ 2fpeptide٪ 2fglp٪ 7b٪ 7b1٪ 7d٪ 7d٪ 7b- cas٪ 7b٪ 7b3٪ 7d٪ 7d.html) یک هورمون پلی پپتیدی است که از 30 اسید آمینه تشکیل شده است. با تحقیقات عمیق در مورد GLP-1، روش های مصنوعی بیشتر و بیشتر توسعه یافته است. این مقاله به طور سیستماتیک روش های سنتز شناخته شده فعلی GLP-1 را معرفی می کند.
روش 1، سنتز فاز جامد:
سنتز فاز جامد یک روش پرکاربرد برای سنتز پپتید و پروتئین است و همچنین معمولاً برای سنتز GLP استفاده می شود. در سنتز فاز جامد، ساختار هسته با اتصال اولین اسید آمینه به رزین تشکیل می شود. سپس اسید آمینه بعدی به ترتیب اضافه می شود و با یک عامل متراکم کننده مناسب واکنش شیمیایی می دهد. در نهایت، محصول مورد نظر را می توان با جدا کردن پلی پپتید از رزین به دست آورد.
اهمیت سنتز فاز جامد در این است که اتوماسیون و تولید در مقیاس بزرگ سنتز پپتید را امکان پذیر می کند. روشهای رایج سنتز فاز جامد شامل Fmoc و Boc است. در میان آنها، روش Fmoc از گروه محافظ N-Fmoc برای محافظت از پپتید استفاده می کند، در حالی که روش Boc از ترت بوتیلوکسی کربونیل برای محافظت از گروه کربوکسیل استفاده می کند.
روش دوم، سنتز فاز مایع:
سنتز فاز مایع یک روش سنتی سنتز پپتید است که در آن واکنش دهنده ها برای واکنش در فاز مایع قرار می گیرند. مزیت سنتز فاز مایع این است که شرایط واکنش ملایم و مناسب برای اصلاح ساختارهای شیمیایی حساس است. با این حال، به دلیل واکنشدهندههای زیاد، فرآیند تصفیه نسبتاً دشوار است. واکنش های شیمیایی در سنتز فاز مایع عبارتند از:
1. واکنش تراکم:
واکنش تراکم یکی از اساسی ترین واکنش ها در سنتز پپتید است، یعنی گروه کربوکسیل آغاز شده توسط عوامل متراکم کننده مانند DCC و HOBt از طریق واکنش اسیلاسیون به گروه آمینه اسید آمینه متصل می شود. شرایط واکنش ملایم و بازده بالا است.
2. واکنش های حذف:
واکنش حذف عبارت است از کاهش متیونین به دی تیول توسط NaBH4 و سایر عوامل کاهنده و غیرفعال شدن آن. واکنش باید در شرایط اولیه انجام شود.
3. حذف گروه های محافظ:
با توجه به عملکردهای مختلف اسیدهای آمینه در زنجیره پپتیدی، از گروه های محافظ مختلفی برای محافظت استفاده خواهد شد. پس از اتمام سنتز، گروه محافظ باید حذف شود. برای روش Fmoc، پیپریدین معمولاً برای حذف Fmoc استفاده می شود. در حالی که برای روش Boc از TFA برای حذف Boc استفاده می شود.
روش سوم، سنتز شیمیایی:
GLP{0}} یک هورمون پلی پپتیدی با فعالیت های بیولوژیکی مهم است. سنتز آن را می توان با روش های مختلفی محقق کرد که در این میان سنتز شیمیایی یکی از متداول ترین روش های مورد استفاده است. مزیت سنتز شیمیایی این است که می تواند محصولات هدف بسیار خالص تولید کند که برای تولید در مقیاس بزرگ مناسب است. روش سنتز شیمیایی و مراحل دقیق GLP{2}} در زیر معرفی خواهد شد.
1. مسیر مصنوعی و انتخاب گروه حفاظتی:
مولکول GLP{0}} از 36 اسید آمینه شامل 21 اسید آمینه نوع L و 15 اسید آمینه نوع D تشکیل شده است. قبل از انجام سنتز، لازم است مسیر مصنوعی مناسب انتخاب شود و گروه محافظ مربوطه با توجه به شرایط مصنوعی انتخاب شود. سنتز فاز جامد Fmoc معمولاً برای سنتز خودکار در مقیاس بزرگ استفاده می شود. این روش از N{8}}fluoroimido carboxyl protect (N-Fmoc) به عنوان یک گروه محافظ استفاده میکند، و همچنین باید یک گروه محافظ ثانویه مناسب (مانند ترت-بوتیل یا متیل) را برای اطمینان از محافظت از مکانهای خاص انتخاب کند. هر بار که یک اسید آمینه جدید اضافه می شود، ابتدا باید گروه محافظ Fmoc حذف شود و سپس ماده جفت محافظت شده اسید آمینه بعدی اضافه شود.
2. سنتز توالی اسید آمینه هسته:
توالی اصلی GLP{0}} شامل 21 اسید آمینه، از جمله یک سرین کلیدی و چهار توالی دی پپتیدی اسید پرولیل-گلوتامیک است. در سنتز فاز جامد، سنتز توالی هسته را می توان به مراحل زیر تقسیم کرد:
2.1. کاربامات اسید استیک (Fmoc-NH-CH2CO2Et) و 2-Cl-Trt-Cl را به رزین مصنوعی فاز جامد اضافه کنید و واکنش تراکم را با عامل جفت کننده DIC/NMM انجام دهید.
2.2. با حذف واکنش گروهی، گروه محافظ Fmoc را حذف کنید.
2.3. اسید آمینه بعدی را اضافه کنید، مرحله 1 و مرحله 2 را به ترتیب تکرار کنید تا توالی هسته سنتز شود.
2.4. تشکیل ساختارهای پنتاپپتیدی روی رزین فاز جامد. معرف استالیزاسیون را به رزین فاز جامد اضافه کنید، با عامل تشخیص ترمینال N (مانند HBTU) واکنش دهید، گروه محافظ زنجیره جانبی سرین را به عنوان یک عامل کاهنده کمکی اضافه کنید و سپس گروه حفاظتی Fmoc را بردارید.
2.5. تحت کاتالیز Bacillus subtilis ترانسفراز (ProTide)، ساختار پنتاپپتیدی تحت یک واکنش تبادلی با پیشساز سرین یدوااستات قرار میگیرد.
3. سنتز توالی اسید آمینه باقیمانده:
پس از اتمام سنتز توالی هسته، باید به افزودن اسیدهای آمینه باقیمانده از جمله اسیدهای آمینه نوع L و D ادامه داد. افزودن این اسیدهای آمینه باید از توالی هسته شروع شود، اسید آمینه بعدی به ترتیب اضافه شود و از عامل متراکم کننده مربوطه برای انجام واکنش های شیمیایی استفاده شود تا زمانی که یک مولکول پلی پپتیدی GLP{2}} کامل سنتز شود. در طی این فرآیند همچنین لازم است گروه محافظ مناسبی را بر حسب نیاز انتخاب کرد و مراحل واکنش، حذف گروه محافظ و افزودن اسید آمینه را به ترتیب انجام داد.
4. درمان هیدروکسید سدیم:
پس از اضافه شدن تمام اسیدهای آمینه، یک زنجیره پپتیدی ناقص سنتز شده روی رزین فاز جامد تشکیل میشود و باید برای تشکیل یک مولکول پپتیدی کاملاً تشکیل شده پردازش شود. ابتدا، پپتید تشکیل نشده باید توسط هیدروکسید سدیم هیدرولیز شود، به طوری که گروه کربوکسیل ترمینال C که ابتدا به رزین متصل شده بود از رزین جدا شود و گروه محافظ در آب جدا شود. پس از واکنش هیدرولیز، محصول مورد نظر به دست می آید.
5. بارش و شستشو:
پس از درمان، محلول هیدرولیز شده با اسید تیمار می شود تا محصول مورد نظر رسوب کند. سپس، گلوله مجدداً در آب معلق شد و به دنبال آن شستشوی شدید برای حذف ناخالصی ها انجام شد.
6. تصفیه:
مرحله نهایی خالص سازی محصول مورد نظر است که معمولاً با استفاده از کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا انجام می شود. در طی این فرآیند، خلوص محصول را می توان با تشخیص پیک محلول در طیف جرمی تعیین کرد. به طور خلاصه، سنتز شیمیایی GLP{0}} نیازمند دورهای متعدد واکنشهای پیچیده و فرآیندهای خالصسازی دقیق است تا در نهایت محصول هدف فعال به دست آید.
روش چهارم، بیوسنتز:
GLP{0}} یک هورمون پلی پپتیدی مهم با اثرات فیزیولوژیکی مختلف از جمله افزایش ترشح انسولین، سرکوب اشتها، کاهش وزن بدن و حفظ حساسیت به انسولین و غیره است. روش بیوسنتز GLP{1}} عمدتاً توسط سلول های L سنتز می شود. در غده پانکراس، و سرعت سنتز آن با مصرف رژیم غذایی تنظیم می شود. مراحل دقیق به شرح زیر معرفی شده است:
1. کار مقدماتی قبل از سنتز:
قبل از بیوسنتز GLP{0}}، باید کارهای مقدماتی انجام شود، از جمله تعیین نوع سلول مورد استفاده، تنظیم شرایط کشت و انتخاب آنزیم کاتالیزوری مناسب. سلول های L منبع اصلی سنتز GLP-1 هستند زیرا حاوی پیش سازهای دو هورمون GIP (پپتید شبه گلوکاگون 1) و GLP{4}} هستند. سلول های L را می توان از اپیتلیوم روده خرگوش یا موش جدا کرد. قبل از بیوسنتز، سلول ها باید به تعداد کافی کشت شوند و مواد مغذی کافی و شرایط کشت مناسب فراهم شود. علاوه بر این، انتخاب آنزیم کاتالیزوری مناسب برای پیشبرد واکنش ضروری است.
2. سنتز و پردازش پیش سازها:
بیوسنتز GLP{0}} عمدتاً در سلول های L انجام می شود و پیش ساز آن از دو هورمون GIP و GLP-1 تشکیل شده است. پس از ورود به سلول های غدد درون ریز، GIP و GLP{2}} توسط آنزیم های پروتئولیتیک پردازش شده و به پپتیدهای منفرد تقسیم می شوند. مجموعه ای از آنزیم ها و کوفاکتورها در این فرآیند دخیل هستند، از جمله پیش ساز پلی پپتید اسیداز (PC2)، ایزومراز و عوامل چسبندگی دیررس.
3. تبدیل متقابل بین بخش های پلی پپتیدی:
پس از پردازش، پپتیدهای GIP و GLP-1 دوباره ترکیب میشوند تا پلی پپتید GLP-1 را تشکیل دهند. این فرآیند مستلزم استفاده از پپتید 1 شبه گلوکاگون (GLP{4}}) به عنوان الگویی است که سایر پپتیدهای منفرد برای تشکیل پلی پپتیدهای مرکب جدید با آن ترکیب می شوند. این فرآیند همچنین به برخی آنزیم ها و فاکتورهای خاص از جمله پروهورمون کنورتاز 1/3 (PC1/3) و کربوکسی پپتیداز E (CPE) نیاز دارد.
4. ترشح GLP-1:
بعد از اینکه GLP{0}} سنتز و پردازش شد، در سیتوپلاسم و وزیکول های داخلی سلول های غدد درون ریز ذخیره می شود. سلولهای غدد درون ریز وقتی توسط رژیم غذایی تحریک میشوند GLP{1}} را آزاد میکنند و از طریق عروق کوچک وارد گردش خون میشوند. این فرآیند از طریق یک سری مسیرهای انتقال سیگنال، از جمله cAMP-Ca تنظیم و کنترل می شود.2 به علاوهو غیره
به طور خلاصه، بیوسنتز GLP{0}} شامل عمل مشترک چندین پیوند و عامل است. ترکیب بیوسنتز و سنتز شیمیایی می تواند پایه و پشتیبان بهتری برای تحقیق و تولید GLP فراهم کند{1}}.
روش پنجم، سنتز آنزیمی:
سنتز آنزیمی سنتز زنجیره های پپتیدی از طریق کاتالیز آنزیم های بیولوژیکی است. در مقایسه با روشهای سنتی سنتز فاز مایع، سنتز آنزیمی را میتوان در دمای اتاق انجام داد و طیف وسیعی از مواد خام را میتوان انتخاب کرد. معمولاً برای کاتالیز سنتز از آنزیم هایی مانند سنتاز تتا مایع، AEP، ACE و غیره استفاده می شود.
در نتیجه، روش های ذکر شده در بالا روش های عملی برای سنتز GLP-1 هستند. روش های مختلف برای شرایط مختلف آزمایشی و محیط های تولید دارو مناسب است.