用于合成药物多肽分子内二硫键的负载四价铂配合物聚合物微球的构建及性能研究

Intramolecular disulfide bonds are an important functional group for numerous biological active peptides and for some peptide drugs; they serve to improve pharmacological activities and stabilities of these drugs. Formation of intramolecular disulfide bonds is one of the most critical steps in the synthesis of such peptides. Compared to traditional oxidizing reagents used for formation of intramolecular disulfide bonds, Pt(IV) complexes, being the most excellent oxidizing reagents, have some advantages including mild reaction conditions, higher reaction rate and higher reaction yield. But Pt(IV) complexes are very expensive and recoveries of these complexes for reuse are tedious. The reaction mechanism for oxidative synthesis intramolecular mechanism is not detailed. In this research proposal, polymer microsphere supported Pt(IV) complexes as oxidizing reagents will be constructed and its properties for synthesis of intramolecular disulfide bonds in different peptides will be studied. The kinetics for reactions of the supported Pt(IV) complexes with model peptides will also be studied. Based on above studies, the relationship among loading capacity of Pt(IV) complexes, swelling property of polymer microsphere, reaction rate, the yield of the disulfide bond formation and the times of reuse of these supported Pt(IV) complexes will be established. The reaction mechanism for formation of disulfide bonds in peptides will be proposed based on some kinetic studies. The established relationship and the reaction mechanism will enable us to further improve the preparations of the supported Pt(IV)complexes and to optimize the intramolecular disulfide bond formations. These studies will not only contribute to the development new type of supported oxidizing reagents, but also will provide theoretical base through the mechanistic explorations. The studies will be proved to be very useful in peptide industry.

分子内二硫键是提高多肽生理、药理活性的重要官能团，该键的形成是多肽合成中的关键步骤。相比传统的合成多肽分子内二硫键的氧化剂，四价铂配合物具有反应条件温和、反应速率快、产率高等优点而成为多肽分子内二硫键合成试剂中的一个亮点。然而四价铂配合物在应用时存在价格昂贵、不易回收及反应机理尚不完善等问题。因此本课题拟构建新型的、负载四价铂配合物的聚合物微球，考察其合成不同结构多肽分子内二硫键的性能，并通过其与含巯基模型多肽反应动力学的研究，致力于建立四价铂配合物负载量—微球溶胀性—反应速率—二硫键产率—循环使用次数之间的理论关系，结合对动力学数据的理论模拟，阐明分子内二硫键的形成机理，用于指导负载四价铂配合物聚合物微球及多肽分子内二硫键的合成。该研究不仅有益于研发新型的用于合成分子内二硫键的负载型氧化剂，也为阐明氧化形成多肽分子内二硫键的反应机理提供理论借鉴，因此具有基础研究和实际应用的双重价值。

分子内二硫键是提高多肽生理、药理活性的重要官能团，该键的形成是多肽合成中的关键步骤。课题组合成了带有羟基的四价铂配合物，研究了其氧化合成分子内二硫键的反应动力学和机理，反应通过还原消除的反应机理进行。合成了一系列不同配体的四价铂配合物，使其用于多肽分子内二硫键的合成，具有反应速率快，产率高以及可以用于酸性及中性溶液中合成二硫键，且不会氧化多肽中的蛋氨酸、酪氨酸和色氨酸残基。建立了纳米二氧化硅负载四价铂配合物的合成方法。建立了负载型四价铂配合物的定性、定量分析方法。合成的负载四价铂配合物的纳米二氧化硅可以用于oxytocin, somatostatin, iRGD 等多肽的分子内二硫键的合成。反应过程中易氧化氨基酸：蛋氨酸、酪氨酸和色氨酸不被氧化。此负载型氧化剂可以循环使用10次，产率不降低。建立了顺序法合成TentaGel-OH和HypoGel-OH聚合物微球负载四价铂配合物的合成方法。建立了负载型四价铂配合物的定性、定量分析方法。研究了负载四价铂配合物的聚合物微球与11中不同分子量的多肽反应，生成多肽分子内二硫键，反应产率接近100%，反应速率快。反应过程中，易氧化氨基酸：蛋氨酸、酪氨酸和色氨酸不被氧化。反应结束，可利用简单的过滤实现产物的分离。研究了反应的动力学，提出了反应的机理。此负载型氧化剂可循环使用。通过研究发现了一种新的四价铂配合物氧化多肽蛋氨酸的反应机理。