「一文打盡」化學多肽合成副反應|消旋 and……

2021-02-08 昂拓萊司生物

消旋及其反應機理

多肽合成過程中,部分胺基酸在活化的過程中會導致不同程度的消旋,特別容易消旋的胺基酸有:Cys,His,當然這些消旋化還和溶劑,溫度以及多肽合成中的有機鹼等因素有關。對於這些胺基酸,昂拓萊司生物,通過採用gao效縮合試劑(例如HATU),減少反應時間,可以減少消旋的比例。固相合成中不適用Wang resin,選用CTC resin作為載體等。一般條件選擇適當,消旋化都可以控制在 5% 以內。

消旋反應機理

D-G重排

D-G重排既是Asp-Gly在多肽合成中,Fmoc脫除的時候甘氨酸的氨基會和天冬氨酸的側鏈成環。解決這個重排反應辦法有;在脫保護時,在脫除液中加入HObt或者dinitrophenol來減少重排。要完全避免重排則可以在甘氨酸和天冬氨酸之間引入Hmb。(昂拓萊司生物提醒:Hmb還可以在合成中肽鏈縮聚嚴重的合成反應中引入它減輕縮減現象。)

Fmoc-Asp(OtBu)-(Hmb)Gly-OH

DKP 反應 (內成環)

DKP 副反應出現在 Fmoc-Wang 樹脂合成過程中,主要出現在第 一個胺基酸為 Pro 的時候,當第 二個胺基酸脫 Fmoc 的時候,α- 氨基被游離出來之後,立即對 Wang 樹脂的苄酯鍵進行分子內胺解,生成衍生物,同時從 Wang 樹脂上釋放出來,導致反應終止。該反應很迅速,文獻報導採用 50% Pip/DMF,脫 1min,4min 的條件,但是昂拓萊司生物實驗證明在多數情況下,即使是 1min 左右反應就吵過了 20%。因此一般在第 一個胺基酸為 Pro 的時候,建議採用 2-Cl-Trt 樹脂合成,由於該樹脂較大的空間阻力,可以完全避免該副反應。這個副反應在 BOC 策略合成過程中,卻可以完全避免,因為 BOC 在使用 TFA 脫除後,使氨基以 TFA 鹽的形式存在,從而失去了親核性,不能進攻苄酯鍵。

DKP反應機理

固相合成難合成序列

固相多肽合成中也經常遇到多肽合成失敗或合成效率很低的問題,這裡面的主要原因是由於多肽序列引起的,因為有些多肽序列在樹脂上形成 β-摺疊,改變了樹脂的溶脹性能,還有可能將反應的活性位點埋藏在樹脂裡面,這樣使得反應很難進行,目前昂拓萊司生物使用的主要方法有:

①使用混合溶劑,DMSO/DMF,6N 胍啶/DMF 溶液

②反應溫度變高,或採用微波方法

③使用高離液鹽,LiCl,NaClO4 等。

④使用溶脹性能更好的 PEG-PS 樹脂,或者減少樹脂擔載量(0.05-0.2 mmol/g)

昂拓萊司生物實驗室

聲明:本文部分資料來自網絡。

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