GLP-1(লিংক:https://www.bloomtechz.com/synthetic-chemical/peptide/glp-1-peptide-cas-87805-34-3.html) হল একটি পলিপেপটাইড হরমোন যাতে 30টি অ্যামিনো অ্যাসিড থাকে। GLP-1-এর উপর গভীর গবেষণার মাধ্যমে, আরও বেশি সংখ্যক সিন্থেটিক পদ্ধতি তৈরি করা হয়েছে। এই নিবন্ধটি পদ্ধতিগতভাবে GLP-1 এর বর্তমান পরিচিত সংশ্লেষণ পদ্ধতিগুলিকে প্রবর্তন করবে৷
পদ্ধতি 1, কঠিন ফেজ সংশ্লেষণ:
সলিড-ফেজ সংশ্লেষণ হল পেপটাইড এবং প্রোটিন সংশ্লেষণের জন্য একটি বহুল ব্যবহৃত পদ্ধতি, এবং এটি সাধারণত GLP-1 এর সংশ্লেষণের জন্যও ব্যবহৃত হয়। সলিড-ফেজ সংশ্লেষণে, প্রথম অ্যামিনো অ্যাসিডকে রজনের সাথে সংযুক্ত করে মূল কাঠামো তৈরি হয়। এর পরে, পরবর্তী অ্যামিনো অ্যাসিডটি ক্রমানুসারে যোগ করা হয় এবং একটি উপযুক্ত ঘনীভবন এজেন্টের সাথে রাসায়নিকভাবে বিক্রিয়া করা হয়। অবশেষে, রজন থেকে পলিপেপটাইড ক্লিভ করে লক্ষ্য পণ্যটি পাওয়া যেতে পারে।
কঠিন-ফেজ সংশ্লেষণের গুরুত্ব হল যে এটি পেপটাইড সংশ্লেষণের অটোমেশন এবং বৃহৎ আকারের উত্পাদন সক্ষম করে। বর্তমান মূলধারার সলিড-ফেজ সংশ্লেষণ পদ্ধতির মধ্যে রয়েছে Fmoc এবং Boc। তাদের মধ্যে, Fmoc পদ্ধতি পেপটাইড রক্ষা করার জন্য N-Fmoc সুরক্ষাকারী গ্রুপ ব্যবহার করে, যখন Boc পদ্ধতি কার্বক্সিল গ্রুপকে রক্ষা করার জন্য tert-butyloxycarbonyl ব্যবহার করে।
পদ্ধতি দুই, তরল ফেজ সংশ্লেষণ:
তরল-ফেজ সংশ্লেষণ হল পেপটাইড সংশ্লেষণের একটি ঐতিহ্যবাহী পদ্ধতি যেখানে বিক্রিয়কগুলিকে বিক্রিয়ার জন্য তরল পর্যায়ে রাখা হয়। তরল-ফেজ সংশ্লেষণের সুবিধা হল প্রতিক্রিয়া অবস্থাগুলি হালকা এবং সংবেদনশীল রাসায়নিক কাঠামোর পরিবর্তনের জন্য উপযুক্ত। যাইহোক, অত্যধিক বিক্রিয়াকারীর কারণে, পরিশোধন প্রক্রিয়া তুলনামূলকভাবে কষ্টকর। তরল ফেজ সংশ্লেষণে রাসায়নিক বিক্রিয়া অন্তর্ভুক্ত:
1. ঘনীভবন প্রতিক্রিয়া:
ঘনীভবন বিক্রিয়া হল পেপটাইড সংশ্লেষণের অন্যতম মৌলিক বিক্রিয়া, অর্থাৎ, DCC এবং HOBt-এর মতো ঘনীভবন এজেন্ট দ্বারা সূচিত কার্বক্সিল গ্রুপ অ্যাসিলেশন বিক্রিয়ার মাধ্যমে অ্যামিনো অ্যাসিডের অ্যামিনো গ্রুপের সাথে সংযুক্ত থাকে। প্রতিক্রিয়ার অবস্থা হালকা এবং ফলন বেশি।
2. নির্মূল প্রতিক্রিয়া:
নির্মূল প্রতিক্রিয়া হল NaBH4 এবং অন্যান্য হ্রাসকারী এজেন্ট দ্বারা মেথিওনিনকে ডিথিওলে হ্রাস করা, এটিকে নিষ্ক্রিয় করে তোলে। প্রতিক্রিয়া মৌলিক অবস্থার অধীনে বাহিত করা প্রয়োজন।
3. রক্ষাকারী গোষ্ঠী অপসারণ:
পেপটাইড চেইনে অ্যামিনো অ্যাসিডের বিভিন্ন কাজের কারণে, সুরক্ষার জন্য বিভিন্ন সুরক্ষাকারী গ্রুপ ব্যবহার করা হবে। সংশ্লেষণ সম্পূর্ণ হওয়ার পরে, রক্ষাকারী গোষ্ঠীটি সরানো দরকার। Fmoc পদ্ধতির জন্য, পাইপেরিডিন সাধারণত Fmoc অপসারণ করতে ব্যবহৃত হয়; যখন Boc পদ্ধতির জন্য, TFA ব্যবহার করা হয় Boc অপসারণ করতে।
পদ্ধতি তিন, রাসায়নিক সংশ্লেষণ:
GLP-1 গুরুত্বপূর্ণ জৈবিক ক্রিয়াকলাপ সহ একটি পলিপেপটাইড হরমোন। এর সংশ্লেষণ বিভিন্ন পদ্ধতি দ্বারা উপলব্ধি করা যেতে পারে, যার মধ্যে রাসায়নিক সংশ্লেষণ সবচেয়ে বেশি ব্যবহৃত পদ্ধতিগুলির মধ্যে একটি। রাসায়নিক সংশ্লেষণের সুবিধা হল এটি অত্যন্ত বিশুদ্ধ লক্ষ্য পণ্য উত্পাদন করতে পারে, যা বড় আকারের উৎপাদনের জন্য উপযুক্ত। রাসায়নিক সংশ্লেষণ পদ্ধতি এবং GLP-1-এর বিস্তারিত ধাপগুলি নীচে উপস্থাপন করা হবে।
1. সিন্থেটিক রুট এবং সুরক্ষা গ্রুপ নির্বাচন:
GLP-1 অণুতে 21টি এল-টাইপ এবং 15টি ডি-টাইপ অ্যামিনো অ্যাসিড সহ 36টি অ্যামিনো অ্যাসিড থাকে। সংশ্লেষণটি সম্পাদন করার আগে, একটি উপযুক্ত সিন্থেটিক রুট নির্বাচন করা এবং সিন্থেটিক অবস্থার অনুযায়ী সংশ্লিষ্ট সুরক্ষা গোষ্ঠী নির্বাচন করা প্রয়োজন। Fmoc সলিড-ফেজ সংশ্লেষণ সাধারণত স্বয়ংক্রিয় বড়-স্কেল সংশ্লেষণের জন্য ব্যবহৃত হয়। এই পদ্ধতিটি এন-9-ফ্লুরোইমিডো কার্বক্সিল সুরক্ষা (N-Fmoc) একটি সুরক্ষাকারী গোষ্ঠী হিসাবে ব্যবহার করে এবং নির্দিষ্ট সাইটগুলির সুরক্ষা নিশ্চিত করার জন্য একটি উপযুক্ত সেকেন্ডারি সুরক্ষাকারী গ্রুপ (যেমন tert-butyl বা মিথাইল) নির্বাচন করতে হবে। প্রতিবার একটি নতুন অ্যামিনো অ্যাসিড যোগ করা হলে, Fmoc সুরক্ষাকারী গ্রুপটি প্রথমে অপসারণ করা প্রয়োজন, এবং তারপর পরবর্তী অ্যামিনো অ্যাসিডের সুরক্ষিত কাপলিং পদার্থ যোগ করা হয়।
2. কোর অ্যামিনো অ্যাসিড ক্রম সংশ্লেষণ:
GLP-1 এর মূল ক্রমটিতে 21টি অ্যামিনো অ্যাসিড রয়েছে, যার মধ্যে একটি কী সেরিন এবং চারটি প্রোলাইল-গ্লুটামিক অ্যাসিড ডিপেপটাইড সিকোয়েন্স রয়েছে। কঠিন-পর্যায়ের সংশ্লেষণে, মূল অনুক্রমের সংশ্লেষণকে নিম্নলিখিত ধাপে ভাগ করা যায়:
2.1। সলিড-ফেজ সিন্থেটিক রজনে অ্যাসিটিক অ্যাসিড কার্বামেট (Fmoc-NH-CH2CO2Et) এবং 2-Cl-Trt-Cl যোগ করুন এবং DIC/NMM কাপলিং এজেন্টের সাথে ঘনীভবন বিক্রিয়া সম্পাদন করুন।
2.2। গ্রুপ প্রতিক্রিয়া রোধ করে Fmoc রক্ষাকারী গোষ্ঠী সরান।
2.3। পরবর্তী অ্যামিনো অ্যাসিড যোগ করুন, মূল ক্রম সংশ্লেষিত না হওয়া পর্যন্ত ক্রম 1 এবং ধাপ 2 পুনরাবৃত্তি করুন।
2.4। কঠিন ফেজ রজন উপর pentapeptide কাঠামো গঠন. সলিড-ফেজ রজনে অ্যাসিটালাইজেশন রিএজেন্ট যোগ করুন, এন-টার্মিনাল রিকগনিশন এজেন্ট (যেমন HBTU) এর সাথে প্রতিক্রিয়া করুন, একটি সহায়ক হ্রাসকারী এজেন্ট হিসাবে সেরিন এর সাইড চেইন সুরক্ষা গ্রুপ যুক্ত করুন এবং তারপরে Fmoc সুরক্ষা গ্রুপটি সরিয়ে দিন।
2.5। ব্যাসিলাস সাবটিলিস ট্রান্সফারেজ (প্রোটাইড) এর অনুঘটকের অধীনে, পেন্টাপেপটাইড গঠনটি সেরিন আয়োডোসেটেটের পূর্বসূরীর সাথে একটি বিনিময় প্রতিক্রিয়ার মধ্য দিয়ে যায়।
3. অবশিষ্ট অ্যামিনো অ্যাসিড ক্রম সংশ্লেষণ:
মূল অনুক্রমের সংশ্লেষণ সম্পন্ন করার পর, L- এবং D-টাইপ অ্যামিনো অ্যাসিড সহ অবশিষ্ট অ্যামিনো অ্যাসিডগুলি যোগ করা চালিয়ে যেতে হবে। এই অ্যামিনো অ্যাসিডগুলির সংযোজন মূল ক্রম থেকে শুরু করতে হবে, ক্রমানুসারে পরবর্তী অ্যামিনো অ্যাসিড যোগ করতে হবে এবং একটি সম্পূর্ণ GLP-1 পলিপেপটাইড অণু সংশ্লেষিত না হওয়া পর্যন্ত রাসায়নিক বিক্রিয়া চালাতে সংশ্লিষ্ট কনডেনসিং এজেন্ট ব্যবহার করতে হবে। এই প্রক্রিয়া চলাকালীন, প্রয়োজন অনুসারে একটি উপযুক্ত রক্ষাকারী গোষ্ঠী নির্বাচন করা এবং প্রতিক্রিয়ার পদক্ষেপগুলি সম্পাদন করা, রক্ষাকারী গোষ্ঠী অপসারণ এবং ক্রমানুসারে অ্যামিনো অ্যাসিড যুক্ত করা প্রয়োজন।
4. সোডিয়াম হাইড্রক্সাইড চিকিত্সা:
সমস্ত অ্যামিনো অ্যাসিড যোগ করার পরে, একটি অসম্পূর্ণভাবে সংশ্লেষিত পেপটাইড চেইন সলিড-ফেজ রজনে গঠিত হয় এবং একটি সম্পূর্ণরূপে গঠিত পেপটাইড অণু গঠনের জন্য প্রক্রিয়া করা প্রয়োজন। প্রথমত, আনফর্মড পেপটাইডকে সোডিয়াম হাইড্রোক্সাইড দ্বারা হাইড্রোলাইজ করা উচিত, যাতে সি-টার্মিনাল কার্বক্সিল গ্রুপটি রজন থেকে বিচ্ছিন্ন হয় এবং প্রতিরক্ষামূলক গ্রুপটি পানিতে বিচ্ছিন্ন হয়। হাইড্রোলাইসিস প্রতিক্রিয়ার পরে, লক্ষ্য পণ্য প্রাপ্ত হয়।
5. বৃষ্টিপাত এবং ধোয়া:
চিকিত্সার পরে, হাইড্রোলাইজড দ্রবণকে অ্যাসিড দিয়ে চিকিত্সা করা হয় যাতে লক্ষ্য পণ্যটি ক্ষয় হয়। এরপরে, পেলেটটি জলে পুনরায় ঝুলিয়ে দেওয়া হয়েছিল, তারপরে অমেধ্য অপসারণের জন্য নিবিড় ধোয়ার মাধ্যমে।
6. পরিশোধন:
চূড়ান্ত পদক্ষেপ হল পছন্দসই পণ্যের পরিশোধন, সাধারণত উচ্চ কার্যকারিতা তরল ক্রোমাটোগ্রাফি ব্যবহার করে। এই প্রক্রিয়া চলাকালীন, ভর বর্ণালীতে দ্রবণের শিখর সনাক্ত করে পণ্যটির বিশুদ্ধতা নির্ধারণ করা যেতে পারে। সংক্ষেপে, GLP-1 এর রাসায়নিক সংশ্লেষণের জন্য একাধিক রাউন্ডের জটিল বিক্রিয়া এবং কঠোর পরিশোধন প্রক্রিয়ার প্রয়োজন শেষ পর্যন্ত সক্রিয় লক্ষ্য পণ্যটি পেতে।
পদ্ধতি চার, জৈব সংশ্লেষণ:
GLP-1 হল একটি গুরুত্বপূর্ণ পলিপেপটাইড হরমোন যার বিভিন্ন শারীরবৃত্তীয় প্রভাব রয়েছে, যার মধ্যে রয়েছে ইনসুলিন নিঃসরণ, ক্ষুধা দমন, শরীরের ওজন কমানো এবং ইনসুলিন সংবেদনশীলতা বজায় রাখা ইত্যাদি। GLP-1 এর জৈব সংশ্লেষণ পদ্ধতি মূলত এল কোষ দ্বারা সংশ্লেষিত হয়। অগ্ন্যাশয় গ্রন্থিতে, এবং এর সংশ্লেষণ হার খাদ্য গ্রহণের সাথে নিয়ন্ত্রিত হয়। বিস্তারিত পদক্ষেপগুলি নিম্নরূপ উপস্থাপন করা হয়:
1. সংশ্লেষণের আগে প্রস্তুতিমূলক কাজ:
GLP-1 এর জৈব সংশ্লেষণের আগে, কিছু প্রস্তুতিমূলক কাজ করা দরকার, যার মধ্যে ব্যবহৃত কোষের ধরন নির্ধারণ করা, সংস্কৃতির অবস্থা নির্ধারণ করা এবং উপযুক্ত অনুঘটক এনজাইম নির্বাচন করা। এল কোষ হল GLP-1 সংশ্লেষণের প্রধান উৎস কারণ এতে দুটি হরমোন, GIP (গ্লুকাগন-সদৃশ পেপটাইড 1) এবং GLP-1 এর পূর্বসূরি রয়েছে। খরগোশ বা ইঁদুরের অন্ত্রের এপিথেলিয়াম থেকে এল কোষগুলিকে বিচ্ছিন্ন করা যেতে পারে। জৈব সংশ্লেষণের আগে, কোষগুলিকে পর্যাপ্ত সংখ্যায় সংষ্কৃত করা প্রয়োজন, এবং পর্যাপ্ত পুষ্টি এবং উপযুক্ত সংস্কৃতির শর্ত সরবরাহ করা উচিত। উপরন্তু, প্রতিক্রিয়া প্রচার করার জন্য উপযুক্ত অনুঘটক এনজাইম নির্বাচন করা প্রয়োজন।
2. পূর্বসূরীদের সংশ্লেষণ এবং প্রক্রিয়াকরণ:
GLP-1-এর জৈবসংশ্লেষণ প্রধানত এল কোষে ঘটে এবং এর পূর্বসূরী দুটি হরমোন, GIP এবং GLP-1 দ্বারা গঠিত। অন্তঃস্রাবী কোষে প্রবেশ করার পর, জিআইপি এবং জিএলপি-1 প্রোটিওলাইটিক এনজাইম দ্বারা প্রক্রিয়া করা হয় এবং পৃথক পেপটাইডে বিভক্ত হয়। এনজাইম এবং কোফ্যাক্টরগুলির একটি সিরিজ এই প্রক্রিয়ার সাথে জড়িত, যার মধ্যে রয়েছে পূর্ববর্তী পলিপেপটাইড অ্যাসিডেস (PC2), আইসোমারেজ এবং দেরী আনুগত্য কারণ।
3. পলিপেপটাইড অংশগুলির মধ্যে পারস্পরিক রূপান্তর:
প্রক্রিয়াকরণের পর, GIP এবং GLP-1 পেপটাইডগুলিকে GLP-1 পলিপেপটাইড গঠনের জন্য পুনরায় একত্রিত করা হয়। এই প্রক্রিয়াটির জন্য একটি টেমপ্লেট হিসাবে গ্লুকাগন-সদৃশ পেপটাইড 1 (GLP-1) ব্যবহার করা প্রয়োজন যাতে অন্যান্য পৃথক পেপটাইডগুলি নতুন যৌগিক পলিপেপটাইড তৈরি করতে একত্রিত হয়। এই প্রক্রিয়াটির জন্য কিছু নির্দিষ্ট এনজাইম এবং ফ্যাক্টরও প্রয়োজন, যার মধ্যে রয়েছে Prohormone Convertase 1/3 (PC1/3) এবং Carboxypeptidase E (CPE)।
4. GLP-1 নিঃসরণ:
GLP-1 সংশ্লেষিত এবং প্রক্রিয়াকরণের পরে, এটি সাইটোপ্লাজম এবং অন্তঃস্রাবী কোষের অভ্যন্তরীণ ভেসিকেলগুলিতে সংরক্ষণ করা হয়। যখন খাদ্য দ্বারা উদ্দীপিত হয়, তখন অন্তঃস্রাবী কোষগুলি GLP-1 ছেড়ে দেয় এবং মাইক্রোভেসেলের মাধ্যমে রক্ত সঞ্চালনে প্রবেশ করে। এই প্রক্রিয়াটি সিএএমপি-সিএ সহ সিগন্যাল ট্রান্সডাকশন পথের একটি সিরিজের মাধ্যমে নিয়ন্ত্রিত এবং নিয়ন্ত্রিত হয়2 প্লাসএবং তাই
সংক্ষেপে, GLP-1 এর জৈব সংশ্লেষণে একাধিক লিঙ্ক এবং কারণের যৌথ ক্রিয়া জড়িত। জৈব সংশ্লেষণ এবং রাসায়নিক সংশ্লেষণের সংমিশ্রণ GLP-1 এর গবেষণা ও উৎপাদনের জন্য একটি ভাল ভিত্তি এবং সহায়তা প্রদান করতে পারে।
পদ্ধতি পাঁচ, এনজাইমেটিক সংশ্লেষণ:
এনজাইমেটিক সংশ্লেষণ হল জৈবিক এনজাইমগুলির অনুঘটকের মাধ্যমে পেপটাইড চেইনগুলির সংশ্লেষণ। ঐতিহ্যগত তরল-ফেজ সংশ্লেষণ পদ্ধতির সাথে তুলনা করে, এনজাইমেটিক সংশ্লেষণ ঘরের তাপমাত্রায় করা যেতে পারে এবং বিস্তৃত কাঁচামাল নির্বাচন করা যেতে পারে। থিটা-লিকুইড সিন্থেস, AEP, ACE ইত্যাদি এনজাইমগুলি সাধারণত সংশ্লেষণকে অনুঘটক করতে ব্যবহৃত হয়।
উপসংহারে, উপরে উল্লিখিত পদ্ধতিগুলি হল GLP-1 সংশ্লেষণের জন্য সম্ভাব্য পদ্ধতি। বিভিন্ন পদ্ধতি বিভিন্ন পরীক্ষামূলক অবস্থা এবং ফার্মাসিউটিক্যাল উৎপাদন পরিবেশের জন্য উপযুক্ত।