
多肽固相合成法的侧链保护
His是最容易发生消旋化的氨基酸,必须加以保护.
对咪唑环的非π-N开始用苄基(Bzl)和甲基磺酰基(TOS)保护.但这两种保护基均不太理想.TOS对亲核试剂不稳定,Bzl需要用氢解或Na/NHs除去,并且产生很大程度消旋.Boc基团是一个较理想的保护基,降低了咪唑环的碱性,抑制了消旋,成功地进行了一些合成.但是当反复地用碱处理时,也表现出一定的不稳定性.哌啶羰基在碱中稳定,但是没能很好地抑制消旋,而且脱保护时要用很强的亲核试刘如.
对咪唑环π-N保护,可以完全抑制消旋,π-N可以用苄氧甲基(Bom)和叔丁氧甲基(Bum)保护,(Bum)可以用TFA脱除,Bom更稳定些,需用催化氢解或强酸脱保护,Bum是目前很有发展前途的His侧链保护基,其不足之处在于Fmoc(His)Bum在DCM和DMF中的溶解度较差. Arg的胍基具有强亲核性和碱性,必须加以保护.理想的情况是三个氮都加以保护,实际上保护1或2个胍基氮原子.保护基分四类:(1)硝基(2)烷氧羰基(3)磺酰基(4)三苯甲基.
硝基在制备、酰化裂解中产生很多副反应,应用不广.烷氧羰基应主要有Boc和二金刚烷氧羰基(Adoc)2、Fmoc(Arg)Boc的耦联反效率不高,哌啶理时不处稳定,会发生副反应;Adoc保护了两个非π-N,但有同样的副反应发生.对磺酰基保护,其中TOS应用最广,但它较难脱除.近年来2,3,6-三甲基-4-甲氧苯横酰基(Mtr)较受欢迎,在TFA作用下,30分钟即可脱除,但是它们都不能完全抑制侧链的酰化发生.三苯甲基保护基可用TFA脱除.缺点是反应较慢,侧链仍有酰化反应,且其在DCM、DMF中溶解度不好. 固相中的接肽反应原理与液相中基本一致.将两个相应的氨基被保护的及羧基被保护的氨基酸放在溶液内,并不形成肽键.要形成酰胺键,经常用的手段是将羧基活化,其方法是将它变成混合酸酐,或者将它变为活泼酯、酰氯,或者用强的失去剂(碳二亚胺)也可形成酰胺键。
碳二亚胺是常用的活化试剂,其中Dcc使用范围最广,其缺点是形成了不溶于DCM的DCH,过滤时又难于除尽.其他一些如二异丙基碳二亚胺(DCI)、甲基叔丁基碳二亚胺也用于固相合成中,它们形成的脲溶于DCM中,经洗涤可以除去.其他活化试剂,还有Bop(Bop-C1)、氯甲酸异丙酯、氯甲酸异丁酯、SOC12等.其中Dcc、Bop活化形成对称酸酐、SOC12形成酰氯,其余三种形成不对称酸酐。 '[)V#e'{8E2c 活化酯法在固相合成中应用最为广泛.采用过的试剂也很多,近来最常用的有HOBt酯、ODhbt酯、OTDO酯等.
HOBt酯反应快,消旋少,用碳二亚胺很容易制得;ODhbt酯很稳定,容易进行分离纯化,与HOBt酯具有类似的反应性和消旋性能,它还有一个优越之处,在酰化时有亮黄色、耦联结束时颜色消失,有利于监测反应;OTDO酯与ODhbt酯类似,消旋化极低,易分离,酰化时伴有颜色从桔红色到黄色的变化等. b1Z7n+k:E5w3n2E2l7\ 将碳二亚胺和α-N保护氨基酸直接加到树脂中进行反应叫做原位法.。
用DIC代替Dcc效果更好.其他的活化试剂还有Bop和Bop-C1等.原位法反应快、副反应少、易操作.其中DIC最有效,其次是Bop、Bop-C1等.遗憾的是Bop酰化时生成致癌的六甲基磷酰胺,限制了其应用. Fmoc法裂解和脱侧链保护基时可采用弱酸.TFA为应用最广泛的弱酸试剂,它可以脱除t-Bu、Boc、Adoc、Mtr等;条件温和、副反应较少.不足之处:Arg侧链的Mtr很难脱除,TFA用量较大;无法除掉Cys的t-Bu等基因.也有采用强酸脱保护的方法:如用HF来脱除一些对弱酸稳定的保护基,如Asp、Glu、Ser、Thr的Bzl(苄基)保护基等,但是当脱除Asp的吸电子保护基时,会引起环化副反应.而TMSBr和TMSOTf在有苯甲硫醚存在时,脱保护速度很快.此外,根据条件不同,碱、光解、氟离子和氢解等脱保护方法也有应用.
固相合成法对于肽合成的显著的优点:简化并加速了多步骤的合成;因反应在一简单反应器皿中便可进行,可避免因手工操作和物料重复转移而产生的损失;固相载体共价相联的肽链处于适宜的物理状态,可通过快速的抽滤、洗涤未完成中间的纯化,避免了液相肽合成中冗长的重结晶或分柱步骤,可避免中间体分离纯化时大量的损失;使用过量反应物,迫使个别反应完全,以便最终产物得到高产率;增加溶剂化,减少中间的产物聚焦;固相载体上肽链和轻度交联的聚合链紧密相混,彼此产生一种相互的溶剂效应,这对肽自聚集热力学不利而对反应适宜。固相合成的主要存在问题是固相载体上中间体杂肽无法分离,这样造成最终产物的纯度不如液相合成物,必需通过可靠的分离手段纯化。
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2024-08-28 广告