Die Bailey-Peptid-Synthese ist eine 1949 von J. L. Bailey entwickelte Namensreaktion der Organischen Chemie.J. L. Bailey: A new peptide synthesis. In: Nature. Band 164, Nummer 4177, November 1949, S. 889, PMID 15407090. Sie ist eine Methode zur Peptidsynthese und beschreibt die Synthese eines Peptids ausgehend von der Reaktion von α-Aminosäure-N-carbonsäureanhydriden (NCAs oder Leuchs’sche Anhydride) mit Aminosäuren oder Peptid-Estern.J. Leggett Bailey: A new Peptide Synthesis. In: Nature. Band 164, Nr. 4177, 1949, S. 889, doi:10.1038/164889a0. Die Besonderheit dieser Namensreaktion ist die kurze Reaktionsdauer und die hohe Ausbeute des zu gewinnenden Peptids.
Übersichtsreaktion Die Reaktion lässt sich bei niedrigen Temperaturen in organischen Lösungsmitteln durchführen. Bei den Resten R1 bis R2 handelt es sich um organische Reste oder Wasserstoffatome, R3 entspricht dem Restkörper einer Aminosäure oder eines Peptidesters, zugehörig zur dargestellten Aminogruppe: rahmenlos|zentriert|hochkant=1.5|Übersichtsreaktion der Bailey-Peptid-Synthese
Reaktionsmechanismus Der Reaktionsmechanismus ist nicht genau bekannt. Es erfolgt ein nukleophiler Angriff der Aminogruppe auf das Kohlenstoffatom der Anhydridgruppe des N-Carbonsäureanhydrids (1). Nach einer intramolekularen Protonenwanderung erfolgt eine 1,4-Protonenverschiebung und die Abspaltung von Kohlenstoffdioxid, wodurch die Peptidbindung im Endprodukt (2) entsteht: rahmenlos|zentriert|hochkant=1.5|Übersichtsreaktion der Bailey-Peptid-Synthese
Atomökonomie Der atomökonomische Vorteil bei der Verwendung von NCAs zur Peptidbildung liegt darin, dass zur Reaktion mit Aminosäuren keine Schutzgruppe an der funktionellen Gruppe vorliegen muss.Ryoichi Katakai: Peptide Synthesis Using o-Nitrophenylsulfenyl N-Carboxy α-Amino Acid Anhydrides. In: The Journal of Organic Chemistry. Band 40, Nr. 19, 1975, S. 2697–2702, doi:10.1021/jo00907a001. Beispielsweise basiert die Merrifield-Synthese auf einer Verwendung von Boc- und Bzl-Schutzgruppen, die im Anschluss der Reaktion noch zu entfernen sind. Im Fall der Bailey-Peptid-Synthese liegt nach der Reaktion direkt das freie Peptid vor. Allerdings besteht die Möglichkeit der Entstehung unerwünschter und schwer entfernbarer Nebenprodukte. Eine N-Substitution der NCA (beispielsweise durch einen o-Nitrophenylsulfenylrest) kann den anschließenden Reinigungsvorgang vereinfachen, verschlechtert jedoch im Umkehrschluss die Atomökonomie der Reaktion.
Die Synthese von NCAs kann mittels der Leuchs-ReaktionHans Rytger Kricheldorf: α-Aminoacid-N-Carboxy-Anhydrides and Related Heterocycles. Syntheses, Properties, Peptide Synthesis, Polymerization. Springer Verlag, Berlin Heidelberg, 1987, S. 1–4, doi:10.1007/978-3-642-71586-0, ISBN 978-3-642-71588-4 (Druck), ISBN 978-3-642-71586-0 (Online). oder über die Umsetzung von N-(Benzyloxycarbonyl)-aminosäuren mit Oxalylchlorid erfolgen.D. Konopinska, I.Z. Siemion: Synthesis of N-Carboxy-α-amino Acid Anhydrides. In: Angewandte Chemie International Edition. Band 6, Nr. 3, 1967, S. 248, doi:10.1002/anie.196702481. Wobei im letzteren Fall wiederum im Sinne der Atomökonomie von einem weniger effizienten Verfahren gesprochen werden müsste.
Synthetisierte Peptide Folgende Peptide wurden bis 1949 mit dieser Methode synthetisiert: DL-Ala-Gly L-Tyr-Gly DL-Tyr-Tyr DL-Ala-DL-Ala-Gly DL-di-Ala-L-cystinyl-di-Gly DL-Ala-L-Tyr-Gly DL-Ala-L-Tyr-Gly-Gly DL-Ala-DL-Ala-L-Tyr-Gly-Gly L-Tyr-L-Tyr-L-Tyr L-Cystinyl-di-Gly
Einzelnachweise
Literatur P. Katsoyannis: The Chemistry of Polypeptides. Springer Science & Business Media, 2012, ISBN 978-1-4613-4571-8, S. 129.
Weblinks
Kategorie:Namensreaktion Kategorie:Protein-Methode