Iranian Journal of Physiology and Pharmacology

fa بهینه‌سازی سنتز شیمیایی هورمون اکسی‌توسین Optimization of the chemical synthesis of oxytocin غدد درون ریز Endocrine پژوهشي اصیل Original Research فرآیندهای فیزیولوژیک نظیر انقباضات رحمی، شیردهی و فعالیت محور هیپوتالاموس هیپوفیز آدرنال دارد. حساسیت ساختاری این مولکول و نیمه‌عمر کوتاه آن، دستیابی به روش‌های سنتز دقیق با خلوص دارویی را ضروری می‌سازد. هدف این پژوهش، بهینه‌سازی مراحل سنتز شیمیایی اکسی‌توسین به روش فاز جامد و ارزیابی ویژگی‌های فیزیکوشیمیایی محصول نهایی است. روش‌ها: سنتز پپتید بر پایه رزین رینک آمید و سیستم فعال‌ساز شامل HATU و باز آلی دی ایزوپروپیل ایتل آمین انجام شد. پس از تکمیل زنجیره، پپتید با مخلوط تریفلوئوراستیک‌اسید/تری‌اتیل‌سیلیان/آب از رزین جدا و پیوند دی‌سولفیدی میان سیستئین های یک و شش تحت شرایط قلیایی کنترل‌شده در pH حدود ۸ تشکیل شد. محصول خام با کروماتوگرافی فازی معکوس در مقیاس خالص‌سازی جداسازی شد. آنالیزهای نهایی شامل کروماتوگرافی تحلیلی، طیف‌سنجی جرمی، سنجش pH، آزمون اندوتوکسین و ارزیابی ظاهری انجام گرفت. یافته‌ها: پپتید حاصل دارای خلوص 99/6 درصد، پیک یکتای کروماتوگرافی و جرم مولکولی منطبق با مقدار تئوریک بود. طیف سنجی جرمی یونش پاششی پیک غالب (نسبت جرم به بار 1007/2 ) را نشان داد. مقدار pH برابر ۲/۵ ± ۱/۰ و  آزمون اندوتوکسین مقدار (کمتر از 0/25 واحد اندوتوکسین در هر میلی‌لیتر) را ثبت کرد، که حاکی از ایمنی میکروبیولوژیک و حذف کامل آلودگی‌های پیروژنی است.  این مجموعه یافته‌ها نشان داد که فرآیند طراحی‌شده قادر است پپتیدی با پایداری فیزیکی مناسب، ساختار صحیح، خلوص دارویی و یکنواختی ظاهری تولید کند. نتیجه‌گیری: بهینه‌سازی مرحله‌ای سنتز فاز جامد شامل تنظیم نسبت فعال‌ساز/باز، افزایش کنترل‌شده زمان کوپلینگ و اجرای اکسیداسیون ملایم، منجر به تولید اکسی‌توسین با خلوص بالا، جرم منطبق با مقدار تئوریک و بازده 69/8 درصد شد. کاهش زمان فرایند از ۸۰ به ۶۸ ساعت بیانگر افزایش راندمان بدون افت کیفیت بود. این پروتکل به‌عنوان نسخه‌ای اصلاح‌شده و قابل‌اتکا، قابلیت تکرارپذیری و انتقال به مقیاس‌های بزرگ‌تر را دارد. Background and Aim: Oxytocin is a cyclic nonapeptide containing a single intramolecular disulfide bond and plays a key regulatory role in physiological processes, including uterine contraction, lactation, and hypothalamic pituitary adrenal axis activity. Due to its structural sensitivity and short half-life, achieving highly pure and pharmaceutically acceptable synthetic oxytocin requires rigorous and optimized peptide synthesis strategies. The aim of this study was to optimize the solid-phase chemical synthesis of oxytocin and to evaluate the physicochemical quality attributes of the final product. Methods: Peptide assembly was performed on Rink amide resin using HATU as the coupling reagent and N,N-diisopropylethylamine as the organic base. Following chain elongation, the peptide was cleaved from the resin using a trifluoroacetic acid/triethylsilane/water mixture. The intramolecular disulfide bond between Cys¹ and Cys⁶ was formed under controlled alkaline conditions at pH≈8. Crude material was purified by preparative reversed-phase chromatography. Final analyses included analytical RP-HPLC, electrospray ionization mass spectrometry, pH measurement, endotoxin testing, and visual inspection. Results: The synthesized peptide exhibited a purity of 99.6%, a single sharp chromatographic peak, and a molecular mass fully consistent with the theoretical value. Mass spectrometry showed a dominant ion at m/z 1007.2 ([M+H]⁺). The measured pH of a 1 mg/mL solution was 5.2 ± 0.1. Endotoxin levels were below 0.25 EU/mL, confirming microbiological safety and the absence of pyrogenic contaminants. Collectively, these findings demonstrate that the optimized process produced oxytocin with correct disulfide cyclization, structural integrity, and pharmaceutical-grade purity. Conclusion: Stepwise optimization of the solid-phase synthesis, specifically adjusting the activator/base ratio, extending coupling times, and employing mild controlled oxidation, resulted in high-purity oxytocin with a yield of 69.8% and accurate molecular mass. Shortening the total process time from 80 to 68 hours indicates improved efficiency without compromising quality. The final protocol represents a refined and reliable method with reproducibility and scalability suitable for research and semi-industrial peptide production.   بهینه‌سازی, سنتز پروتئین, فاز جامد, هورمون اکسی‌توسین Optimization, Protein synthesis, Solid phase, Oxytocin hormone 145 155 http://ijpp.phypha.ir/browse.php?a_code=A-10-671-3&slc_lang=fa&sid=1 Mojtaba Bijani مجتبی بیژنی 10031947532846007241 10031947532846007241 No Department of Chemical Engineering–Biotechnology, Faculty of Engineering, Science and Research Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran گروه مهندسی شیمی- بیوتکنولوژی، دانشکده فنی مهندسی، واحد علوم تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران Malihe Rajiasadabadi ملیحه راجی اسدآبادی 10031947532846007242 10031947532846007242 No Department of Chemical Engineering–Biotechnology, Faculty of Engineering, Science and Research Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran گروه مهندسی شیمی- بیوتکنولوژی، دانشکده فنی مهندسی، واحد علوم تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران Hossein Attar حسین عطار 10031947532846007243 10031947532846007243 No Department of Chemical Engineering–Biotechnology, Faculty of Engineering, Science and Research Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran گروه مهندسی شیمی- بیوتکنولوژی، دانشکده فنی مهندسی، واحد علوم تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران Hooman Kaghazian هومن کاغذیان 10031947532846007244 10031947532846007244 Yes Pasteur Institute of Iran, Tehran, Iran انستیتو پاستور ایران، تهران، ایران