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Boc和Fmoc保护氨基酸与M树脂和王氏树脂结合率的比较

关键词B0c策略,F盯啪策略,多肽,固相合成
A(妯parjs帆Betw鲫l nIe Yidd of the Attacllm∞t of Boc—AA—o—Cs+to
Me州6dd msiIl锄d of胁oc—AA—oH to W粕g R鹪in
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or№一Phe一0H(3.O welght and bytllese m咄ured她f晚肌i110 group,r唧ectively).n。yields oftIle a11chodllg 0fFmoc—he—OH,
Fhoc—Gly一0H
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R:Side ch酊n 0fami鹏acid
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哑8一。一量一l一佣+。睇 H2N—AA一王氏树脂的制备
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万方数据
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H2N—CH—c—o—CH2
420
有机化学
H2N—AA—M树脂的制备
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O—cs+人反应瓶中,加入l 3 mL重蒸DMF和 l 599 Imd的M树脂(交换当量:0.7 IIlll谳e/E)和7 mLⅣ一甲基吡咯烷酮,充人氮气,密封,50℃,磁力 搅拌反应3lh。接着按下述步骤洗涤:①分别用 DMF,DMF:H20(7:3),DMF各洗三次,每次2面n;② DMF:H20(9:1),DMF:10%醋酸(9:1),DMF:H20(9: 1)各洗三次,每次2血n;③DMF洗5次,前3次每次 2miIl。后两次各次5 Hun;④DcM洗5次,前两次每 次2min,后3次每次5血n。真空干燥,恒重。得 B0c—AA—M树脂样品,分别称重并取样做脱帽处 理后测自由氨基。
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those detected by wei曲t and t110se measured by the free aIllino grouP,瑚pectively).The resIll【s
dete向ned fi优曲o sIlow that t}le cor【lbina石on mtio 0f B0c—stmte盯is at least 33.4%hi曲er than t11at of吐le nnoc—strate科.In addition,
万方数据
氨基酸与树脂的结合产物即Fnm—AA一王氏树
脂和H2N一从一王氏树脂进行比较,其中Frmc—
Plle一王氏树脂(56.1%)和H2N—P11e一王氏树脂 (56.3%)的结合率的差值最小,为o.2%。而FITm— cly一王氏树脂和H2N—ay一王氏树脂的结合率差 值最大,为2.7%。在Boc策略中,差值最小和最大 的分别是B0c—Phe—M树脂(90.o%)与H2N— Phe—M树脂(89.2%)(差值为o.8%)以及B0c— G1y—M树脂(9 O 4%)与H2 N—Gly—M树脂 (87.8%)(差值为2.6%)。该结果表明两种方法测 得的结合率十分吻合。这表明重量法也是测定结合 率的可行方法之一,而且重量法更方便,易行。仅需 准确称出树脂的投料量和合成产物的重量,就可求 出实际交换当量和结合率。而水杨醛法操作步骤较 为烦琐,且需要特制的装置。
P}Ie一0一cs+按下列程序合成:将10 mL蒸馏水加人 反应瓶中,再加入2.o nmDl csHc鸭,pH 9 o,尔后
加lo rnL甲醇,混匀,再将1.88 rnmol Boc一从一oH
加入反应瓶,pH 7.O,反应释放c02。然后再加1.O Ⅱml c棚c03,pH 8.O~9.0,反应10删n,直至无c02 放出,保持pH 8—9.o。最后减压除去甲醇,得到的
多肽的固相合成有叔丁氧羰基(B0c)和芴甲氧 羰基(nnoc)两种Ⅳ端保护策略。在c一端羧基肽 的合成中,第一个Ⅳ一端保护氨基酸与树脂的结合 率的多少直接影响最终合成目的肽的产量。在Boc 策略中,c一端羧基肽合成常采用的树脂的功能基 团为氯代甲基衍生物,与Boc保护氨基酸的羧酸盐 反应,形成酯键,将第一个保护氨基酸附着到树脂 上H-。而Ffrloc策略中,多采用的树脂功能基为羟
样品冷冻干燥,获白色B0c一从一O—cs+于粉。
P}Ie—M树脂按下列步骤脱帽:取约45 nlg B0c—AA —M树脂,加DcM提泡30Ⅱlin,洗三次。再加50% Ⅱ、A,48%DcM,2%苯甲醚(v:v:v)液处理5 mill,20 谢n两次。K茧se T如£阳性。DMF洗三次,DCM洗5
次,每次2Ⅱ曲,真空干燥恒重。得H2N一从一M树
c一端羧基肽的合成中,第一个保护氨基酸与 树脂酯化的结合率测定,对指导第二个保护氨基酸 的投料量具有十分重要的意义。国内一般采用水杨 醛法测定自由氨基来确定实际交换当量,并据此求 出结合率。本研究比较了重量法测定Ⅳ端保护氨 基酸一树脂结合率和水杨醛法测定相应脱帽产物结
合率,其结果(见%k 1)表明:n,10c策略中,每种
R:Side chaln of锄ine acid
P:W虮g化s.n
张志刚等
C11inese Joumal 0f O曙a工lic CheⅡis时
421
l材料与方法 1.1材料
csHcO,,Ⅳ一甲基吡咯烷酮,FIrm苯丙氨酸
(nnoc—Phe—OH),Fnloc甘氨酸(FrIloc—Gly—OH),
nI琳亮氨酸(F抵一ku—oH),王氏树脂(w噼
形+[(肼×形)×(MⅣj一盯W2)/1000]
肼:树脂的交换当量 形:树脂的重量 肘矽l:B0c(或Frnoc)氨基酸的分子量
^邢2:H20的分子量或B0c(或Fnm)基团分子
量和cscl(或H20)分子量之和。
422
有机化学
2结果 2.1重量法及水杨醛法测定结合率的比较
采用重量法测定B0c一从一M树脂和hm—
1.4 B0c—AA—M树脂脱帽[4] 将Boc—ku—M树脂,B0c—Glv—M树脂和B0c 万方数据
耽:B0c(或F瑚oc)氨基酸一树脂重量 Ⅳt:树脂重量 加他:B0c(或nnoc)氨基酸分子量 M臃:cscl(或H20)的分子量
理论交换当量的计算公式是
理论交换当量(mmole/g)= 丝!里
B0c—AA—O—cs+与M树脂酯化产物Boc一从一M
树脂和相应脱帽产物H2N—AA—M树脂两者结合 率的均值进行比较,结果见Tablel:B0c—ku一0一一 Cs+与M树脂,fhoc—Leu—OH与王氏树脂酯化产 物的结合率分别为87,3%和44.2%;B0c—ay—O一一 cs+与M树脂,nnoc—Glv—OH与王氏树脂酯化产 物结合率分别为89.1%和30.4%;B0c—Phe—o一一 cs+与M树脂。Frnoc—Phe—OH与王氏树脂酯化,其 结合率分别为89 6%和56.2%。
脂,水杨醛法¨1测定每克氨基酸一树脂的自由氨基, 求H2N—Phe—M树脂的交换当量。
1.5 Fhm—AA一王氏树脂的制备及脱帽 按照张志刚等的方法、60合成FⅡm—ku一王氏
树脂,FInoc—Gly一王氏树脂和F概一P11e一王氏树
脂及脱帽。王氏树脂(o.56 Imde/g或1蛐mle/g): Fmoc—AA一0H:Dcc:DMAP摩尔比为1:3:4:1。其 中合成nnoc—Phe一王氏树脂时反应18h取样一 次,其他合成反应均48h停止反应。脱帽样品用水 杨醛法测定自由氨基。
(1岫抽船。,胁,柳n鲫1憎G砌n脯ⅧE矗&螗8,爿,oD,凸此H)
AI,stmd ne yieIds of tfle attachⅡ1ent of Boc一工^le—O—cs+,B0c—cJy—O—cs+or B0c—Phe—O—cs+(1.2
。qv.)toM盯rmeld瑚i11(1.O eqv)for 31 hoursis 87 3%,89.1%or 89 6%(山e mean values 0f出0se detected by
AA一树脂的实际交换当量。水杨醛法测定H2N— AA—M树脂和H2N—AA一王氏树脂的实际交换当 量,并据此计算结合率。结果见Table 1。
三种氨基酸中每种氨基酸两种策略合成产物用 重量法和水杨醛测得的结合率的最大差值不超过
2.7%。
2.2保护氨基酸与王氏树脂和M树脂结合率的比 较
将每种FInoc—AA—oH与王氏树脂酯化结合生 成的nTm—AA一王氏树脂及脱帽后相应的H2N— AA一王氏树脂两种产物的结合率取均值与各相应
基,与FInoc保护的氨基酸的羧基进行酯化使第一个 F’Ⅱm氨基酸与羟基树脂结合【2J。为了了解两种机 制中,保护氨基酸与树脂的结合,以便选择适当的 合成策略为合成c一端羧基肽提供依据.本研究比 较了三种B0c氨基酸铯盐和三种nmc氨基酸分别 与M树脂和王氏树脂的结合率。
化学反应式如下:
1 R批eivedl999—07—28;Revisedl999—10—28;Accep州1999一11—25 广西区科技厅攻关项目基金资助。 1现 万在方桂数林医 据学院生化教研室工作。
3讨论 DMF和DcM是肽固相合成中常用溶剂,尤其是
DMF对作用物和产物均具有溶解度高的优点而被 广泛应用多种反应系统中l“。但是,DMF对Dcc— DMAP催化的羟基树脂与hm氨基酸的成酯反应 有抑制作用。相反,DcM在成酯反应中对Dcc— DMAP催化的反应系统则是良好的溶剂_6J。故此, 本实验Frnoc策略中Dcc—DMAP系统采用DcM为 溶剂。
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