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http://ciqa.repositorioinstitucional.mx/jspui/handle/1025/552| Estudio de la rentabilidad del sistema de producción del forraje verde hidropónico Síntesis orgánica en fase sólida | |
| JORGE EDUARDO MORALES LOPEZ | |
| Acceso Abierto | |
| Atribución-NoComercial-SinDerivadas | |
| Química Analítica | |
| En la actualidad, el empleo de soportes sólidos en el área de síntesis orgánica se ha visto
incrementado debido a las ventajas que esta metodología representa, dentro de las cuales
destacan:
La facilidad con la que las reacciones se llevan a cabo al requerir solo de tres etapas
principales: adición de reactivos, filtrado de la mezcla de reacción y lavado del soporte
sólido.
La eliminación laboriosas rutas experimentales, ya que requiere de procesos simples
de purificación como lavado y filtración.
e) La posibilidad de utilizar concentraciones altas de reactivos.
d) La recuperación de la resma (soporte sólido) para reutilizarla en síntesis posteriores.
De cualquier manera, aunque la síntesis en fase sólida es bastante práctica, es importante
considerar algunos parámetros, tales como: la selección adecuada del soporte sólido, el
método de adición y remoción de los reactivos sobre la resma. La elección del ligando
correcto es uno de los factores decisivos para el éxito de cada una de las etapas de reacción.
Este pequeño fragmento, se vuelve crucial en el diseño de una determinada ruta sintética.
El concepto de síntesis en fase sólida fue desarrollado originalmente por Merrifleld en 1963,
cuando realizó la síntesis del péptido L-leucyl-L-alanylglycyl-L-valine por la adición química
de un intermediario a un soporte polimérico fabricado a base de poliestireno entrecruzado con
un 2% de divinilbenceno para incrementar algunas de las propiedades y fuerza del material'.
Este experimento revolucionó la síntesis de péptidos debido a la velocidad y simplicidad de la
técnica. Algunas de las ventajas obtenidas de este proceso fueron las siguientes:
La facilidad con la que el producto pudo aislarse, lo cual se realizó por filtración.
La eliminación del uso de reactivos en exceso para forzar la terminación de la
reacción. e) La reducción del tiempo total de síntesis. d) La posibilidad de automatizar el método como en el caso de los procesos de química combinatoria. En el método de Merrifield, el enlace entre péptidos y la desprotección se llevan a cabo sobre la superficie del soporte sólido. Se tratan las partículas esféricas del copolímero entrecruzado preparado a partir de estireno con aproximadamente el 2 % de divinilbenceno con clorometil metil éter y cloruro de estaíio (IV), para dar una resma en la cual alrededor del 10% de los anillos aromáticos llevan grupos —CH2C1 (figura 1). El péptido en formación se anda a este polímero y los reactivos en exceso, las impurezas y los productos secundarios se eliminan con un lavado minucioso tras cada operación. Esta metodología simplifica en gran medida la purificación de los intermediarios de cada etapa de la. Tal como se muestra en la siguiente figura, el procedimiento de la síntesis peptídica en fase sólida, comienza con la unión del aminoácido C-terminal al polímero clorometilado en la etapa 1. La sustitución nucleófila por el anión carboxilato de un aminoácido C-terminal protegido con N-tert-butoxicarbonil (N-Boc) desplaza el cloruro del grupo clorometilo del polímero, para formar un éster, que protege el extremo C al tiempo que lo anda a un soporte sólido. Después, el grupo Boc se elimina por tratamiento con ácido (etapa 2), que contiene el extremo N sin proteger se lava con una serie de disolventes orgánicos. Se eliminan los productos secundarios y solo quedan el polímero y el aminoácido C-terminal unido a él. Luego (etapa 3) se forma un enlace peptídico con un aminoácido N-Boc-protegido, mediante condensación en presencia de N, N'-diciclohexilcarbodiimida. El polímero se lava de nuevo cuidadosamente. A continuación se elimina el grupo protector Boc por tratamiento repitiendo el ciclo. Cuando se han añadido los aminoácidos, el péptido sintetizado se separa del soporte polimérico tratándolo con bromuro de hidrógeno en ácido trifluoroacético. Los residuos de aminoácidos se unen secuencialmente, empezando por el extremo C. Añadiendo aminoácidos sucesivamente al aminoácido C-terminal, a Merrifield solo le llevó ocho días sintetizar la bradiquinina con un rendimiento del 68%. La actividad biológica de la bradiquinina sintética era idéntica a la de la natural. A partir de este desarrollo, Merrifleld logró automatizar todos los pasos de la síntesis peptídica en fase sólida, y actualmente se dispone en el mercado de equipos controlados de manera automática. Utilizando una versión primitiva de su sintetizador de péptidos Merrifleld publicó la síntesis del enzima ribonucleasa en 1969. En seis semanas realizo 369 reacciones, con las 11391 etapas necesarias para el ensamblaje de la secuencia de 124 aminoácidos de la ribonucleasa. Sin embargo, la síntesis de péptidos en fase sólida no resuelve todos los problemas de purificación. Incluso si la etapa de acoplamiento de la síntesis de la ribonucleasa se desarrollara con un rendimiento del 99 %, el producto final estaría contaminado con muchos péptidos distintos, de 123 aminoácidos, de 122 aminoácidos, y así sucesivamente. De esta manera, a las seis semanas empleadas por Merrifleid para la síntesis, siguieron cuatro meses de purificación de] producto final. Desde entonces, la técnica ha sido refinada hasta el punto de conseguir rendimientos del 99 y superiores. Se han sintetizado miles de péptidos y análogos de péptidos por el método de fase sólida2. La síntesis en fase sólida (SFS) permaneció prácticamente sin aplicaciones durante casi tres décadas, hasta que Ellman y sus colaboradores, publicaron un método para sintetizar 1,4benzodiazepinas con altos rendimientos (85-100%). En los últimos años la síntesis usando soportes poliméricos ha impactado a la comunidad científica. Los avances logrados en ésta metodología han contribuido a que su empleo sea diversificado hacia otras áreas de la investigación, no solo en la síntesis de compuestos activos biológicamente, sino en la preparación de moléculas orgánicas especiales y familias de ellas, así como también de algunos polímeros. | |
| 2006 | |
| Trabajo terminal, especialidad | |
| QUÍMICA | |
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