Pentagastrine CAS 5534-95-2

Doelreeks: Boc- -Ala-Trp-Met-Asp-Phe-NH₂. Er wordt een AC-naar-N-terminale sequentiële condensatiestrategie toegepast, waarbij L-fenylalaninamide als het C-terminale uitgangsmateriaal dient.

Selectieve zijketen-bescherming wordt geïmplementeerd voor individuele aminozuren: de -carboxylgroep van asparaginezuur wordt beschermd via benzylestering, het indolgedeelte van tryptofaan ondergaat milde capping en Boc wordt gebruikt voor tijdelijke afscherming van amino-groepen.

Door klassieke DCC/HOBt als condensatiereagentia te gebruiken, verloopt de koppeling bij lage temperatuur in DMF, met opeenvolgende opname van Asp, Met en Trp, gevolgd door uiteindelijke conjugatie met Boc- -alanine.

Na-condensatie verwijdert waterstofolyse bij lage- temperatuur benzyl-gebaseerde zij-ketenbeschermende groepen, en resterende sporen Boc-groepen worden gesplitst onder milde TFA-behandeling.

Het geconcentreerde ruwe product wordt herkristalliseerd uit een met acetonitril-water gemengd oplosmiddelsysteem. Vanwege de lage kapitaalinvesteringen in productieapparatuur werd dit proces algemeen toegepast voor de vroege productie van geneesmiddelen in bulk, met een totaalrendement variërend van 32% tot 38%. De belangrijkste nadelen zijn onder meer omslachtige tussentijdse isolatie en overmatige afvalafvoer, wat leidt tot geleidelijke vervanging door vaste- fasesynthesetechnologie.

Als vaste drager wordt 2-chloortritylchloridehars (CTC-hars) gekozen. Fmoc-Phe-NH₂ wordt eerst verankerd op de harsmatrix en onbezette reactieve harsplaatsen worden afgedekt met methanol.

Met DMF als reactiemedium wordt de Fmoc-ontscherming voltooid met behulp van piperidine, en wordt carboxylactivering gerealiseerd met HBTU/HOBt. Fmoc-Asp(OBzl), Fmoc-Met en Fmoc-Trp zijn opeenvolgend gekoppeld vanaf het C--uiteinde naar het N--uiteinde, en terminal Boc- -Ala (Fmoc-free) wordt geïntroduceerd in de laatste stap.

Splitsing van hars en globale zijde-ontscherming van de keten worden uitgevoerd bij omgevingstemperatuur met een TFA-splitsingscocktail; de hars wordt verwijderd door filtratie en het geconcentreerde filtraat wordt onderworpen aan preparatieve omgekeerde-fase-HPLC-zuivering op een C18-kolom met gradiëntelutie van acetonitril-water, gevolgd door lyofilisatie om hoog-zuivere farmaceutische bulkgrondstof op te leveren met een zuiverheid groter dan of gelijk aan 98,5% en een totale opbrengst tussen 52% en 60%.

Deze methode kent minimale nevenreacties en eenvoudige zuivering, en voldoet aan de productiespecificaties voor actieve farmaceutische ingrediënten van farmacopee-kwaliteit. In de afgelopen jaren hebben geoptimaliseerde milieuvriendelijke procedures waarbij gebruik wordt gemaakt van fluor-vrije splitsingsreagentia de verspilling van water- drastisch verminderd en zijn ze de geprefereerde productietechnologie geworden voor farmaceutische fabrikanten over de hele wereld.

In 1905 bracht de Britse fysioloog Edkins de hypothese naar voren dat het antrale ventriculaire slijmvlies gastrine afscheidt, een humorale factor die de maagzuurproductie via de bloedcirculatie moduleert.

Beperkt door onvoldoende zuiveringstechnologieën, bleef deze hypothese bijna een halve eeuw controversieel en onbewezen. In 1926 valideerde de Chinese fysioloog Lin Kesheng het bestaan ​​van endocriene stoffen in het maagdarmkanaal via dierproeven en vulde het fysiologische raamwerk van de gastrinehypothese aan, maar inheemse monomere gastrine werd niet geïsoleerd.

Pas in 1959 zuiverden Gregory en Tracy van de Universiteit van Liverpool, VK, natuurlijk heptadecapeptide gastrine G17 uit het antrale slijmvlies van varkens met behulp van tegenstroomdistributie en Sephadex-gelchromatografie. Hun verificatie van de zuur{3}}stimulerende activiteit ervan legde een solide chemische en fysiologische basis voor gastrineonderzoek.

In 1964 voltooide hetzelfde onderzoeksteam de volledige aminozuursequencing van G17. Segmentale synthese en screening bevestigden dat het C-terminale tetrapeptide Trp-Met-Asp-Phe-NH₂ de farmacofore kern vormt en de natieve gastrinereceptor-bindende capaciteit en maagzuur-stimulerende activiteit volledig behoudt, terwijl de lange N-terminale aminozuurketen alleen het in-vivo-metabolisme reguleert zonder essentiële farmacologische functie.

Tegen de achtergrond van de dringende klinische vraag naar gestandaardiseerde diagnostische reagentia voor de maagzuurfunctie en de hoge kosten plus het beperkte aanbod van geëxtraheerd natuurlijk heptadecapeptide, werkte ICI Pharmaceuticals samen met fysiologische onderzoekers om een ​​ontwikkelingsproject te lanceren.

Door Boc-beschermde -alanine te conjugeren aan de aminoterminus van het actieve tetrapeptide, werd een stabieler pentapeptidederivaat geconstrueerd dat bestand is tegen snelle enzymatische hydrolyse in vivo.

Volledige chemische synthese vanpentagastrinewerd in 1967 tot stand gebracht door de onderzoeksgroep van Konturek, waarbij in-testen op dieren en in vitro de zuur-secretagogische potentie werd bevestigd die gelijkwaardig is aan natief gastrine. Het middel kreeg datzelfde jaar goedkeuring op de markt in Europa en is sindsdien het gouden-standaardreagens geworden voor het testen van de maagzuurproductie.

Latere goedkeuringen werden verleend in de Verenigde Staten, Japan en China voor screening op gastrinomen en beoordeling van de pariëtale celfunctie. Vanaf de jaren negentig breidde de toepassing zich uit naar fundamenteel onderzoek als een farmacologisch hulpmiddel dat zich richt op de CCK-B-receptor, en het blijft tot op heden een klassiek referentiemiddel in de spijsverteringsfarmacologie.