氨基酸保護基
20種常見氨基酸,根據(jù)側(cè)鏈可以分為幾類:脂肪族氨基酸(Ala,Gly,Val,Leu,Ile,),芳香族氨基酸(Phe,Tyr,Trp,His),酰胺或羧基側(cè)鏈氨基酸(Asp,Glu,Asn,Gln),堿性側(cè)鏈氨基酸(Lys,Arg),含硫氨基酸(Cys,Met),含醇氨基酸(Ser,Thr),亞氨型基酸(Pro)。
多肽化學合成中氨基酸的保護非常關(guān)鍵,直接決定了合成能夠成功的關(guān)鍵。因為常見的20中氨基酸中有很多都是帶有活性側(cè)鏈的,需要進行保護,一般要求,這些保護基在合成過程中穩(wěn)定,無副反應(yīng),合成結(jié)束后可以完全定量的脫除。合成中需要進行保護的氨基酸包括:Cys,Asp,Glu,His,Lys,Asn,Gln,Arg,Ser,Thr,Trp,Tyr。需要進行保護的基團:羥基,羧基,巰基,氨基,酰胺基,胍基,吲哚,咪唑等。
其中Trp也可以不保護,因為吲哚性質(zhì)比較穩(wěn)定。當然在特殊的情況下,有些氨基酸也可以不保護,象,Asn,Gln ,Thr,Tyr。
表1 常見3種氨基脫除條件
TFA | HBr/TFA | H2/Pd-C | Piperidine/DMF | |
Boc | y | y | n | n |
Z | n | y | y | n |
Fmoc | n | y | n | y |
圖1 常見3種氨基保護基結(jié)構(gòu)
氨基酸側(cè)鏈保護基團非常多,同一個側(cè)鏈有多種不同的保護基,可以在不同的條件下選擇性的脫除,這點在環(huán)肽以及多肽修飾上具有很重要的意義。而且側(cè)鏈保護基和選擇的合成方法有密切的關(guān)系,液相和固相不一樣,固相中BOC和FMOC策略也不一樣,從某種意義上看,多肽化學就是氨基酸保護基的靈活運用與搭配。關(guān)于側(cè)鏈保護基的使用,請參考王德心的《固相有機合成——原理及應(yīng)用指南》第四章,我們這里主要介紹Cys,Lys,Asp的幾種保護基及其脫除方法。Cys最常見的保護基有三種,Trt,Acm,Mob,這三個保護基可以完成多對二硫鍵多肽的合成。
Lys最常見的保護基有:Boc,F(xiàn)moc,Trt,Dde,Allyl,這對于固相合成環(huán)肽提供了很多正交的保護策略。Asp最常見的保護基有:Otbu,OBzl,OMe,OAll,OFm,同樣也提供了多種正交的保護策略。
簡稱 | 結(jié)構(gòu) | 脫除條件 |
Trt | ![]() | TFA,HCl/HOAc,I2/MeOH |
Acm | ![]() | I2/MeOH,Hg2+ |
Mob | ![]() | HF,TFMSA,Hg2+ |
簡稱 | 結(jié)構(gòu) | 脫除條件 |
Trt | ![]() | TFA,HOAc,HCOOH |
Boc | ![]() | HCl/HOAc,TFA/DCM |
Fmoc | ![]() | Pip/DMF,NaOH/MeOH |
Dde | ![]() | H2NNH2/DMF |
Allyl | ![]() | Pd(Ph3P)4,嗎啉/THF |
簡稱 | 結(jié)構(gòu) | 脫除條件 |
Otbu | ![]() | TFA,HOAc,HCOOH |
OBzl | ![]() | H2/Pd,HF,TFMSA |
OMe | ![]() | NaOH/MeOH |
OAll | ![]() | Pd(Ph3P)4,嗎啉/THF |
OFm | ![]() | Pip/DMF,DBU/DMF |
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