本文旨在详细介绍如何合成阿托西班的重要短肽片段,该方法对于制备阿托西班有着重要的研究意义。
背景:阿托西班是一种宫缩抑制剂,具有抑制宫缩效果好、副作用小和长疗程应用等优势。它通过与子宫平滑肌细胞膜上的缩宫素受体竞争,从而抑制由缩宫素引发的子宫收缩,并减少环状肽催产素介导的前列腺素分泌,以达到保胎的目的。适用于18岁以上、孕龄24~33周和胎儿心率正常的孕妇。
合成:
目前,阿托西班的合成主要采用固相合成法。国内外专利和文献报道了一种从C端(羧基)至N端(氨基)逐个氨基酸偶联合成阿托西班主肽链多肽序列的固相合成方法。每一个氨基酸的引入都需要进行偶联和脱除Fmoc保护基,这些操作繁琐,同时存在氨基酸消旋、氨基酸异构和氨基酸缺失(导致缺损肽或不完整肽)等风险。
鉴于片段合成的优势,如果能预先合成阿托西班主肽链多肽序列中相应的短肽片段,通过短肽片段的偶联来合成多肽序列就能克服上述多肽合成风险。Nα-芴甲氧羰基-N δ-叔丁氧羰基-L-鸟氨酰甘氨酸(Fmoc-L-Orn(Boc)-Gly-OH)是宫缩抑制剂阿托西班的短肽片段,通过液相合成法高效合成高纯度的Fmoc-L-Orn(Boc)-Gly-OH片段可以有效降低阿托西班的合成成本。
张东海等人以N-羟基-5-降冰片烯-2,3-二甲酰亚胺(HONB)活化Nα-芴甲氧羰基-Nδ-叔丁氧羰基-L-鸟氨酸(Fmoc-L-Orn(Boc)-OH)的羧基高效合成Fmoc-L-Orn(Boc)-Gly-OH,并对反应物料配比和反应溶剂体系进行了研究,得到了最优的Fmoc-L-Orn(Boc)-Gly-OH合成工艺,该工艺操作简单、成本低且产物纯度高,可用于工业化生产。具体步骤如下:
(1)Fmoc-L-Orn(Boc)-ONB的合成
在500 mL反应瓶中依次加入0.100 mol Fmoc-L-Orn(Boc)-OH、0.120 mol HONB、200 mL 二氯甲烷,搅拌溶清,控制温度在0℃以下,在搅拌下以5 d/s的速率加入0.12 mol DIC,室温搅拌反应,TLC跟踪反应过程,展开剂为氯仿∶甲醇∶乙酸=10.0∶1.0∶0.1(V∶V∶V)。反应结束后(约4 h),抽滤,收集滤液,减压浓缩,得油状液体中间体Fmoc-L-Orn(Boc)-ONB,备用。
(2)Fmoc-L-Orn(Boc)-Gly-OH的合成
在1000 mL反应瓶中依次加入0.120 mol H-Gly-OH、0.144 mol碳酸钠、300 mL H2O,搅拌溶清,随后依次加入50 mL THF、150mL C2H5OH, 搅拌均匀。将得到的油状液体中间体Fmoc-L Orn(Boc)-ONB溶于100 mL THF中,以5 d/s的 速率加入到反应体系中,快速搅拌,用Na2CO 3 维 持反应体系pH=8~9,控制温度为20~25℃。TLC跟踪反应过程,展开剂为乙酸乙酯∶石油醚= 1∶1(V∶V)。反应结束后(3~4 h),加入乙酸乙酯/石油醚萃取杂质2次(萃取剂:50 mL乙酸乙酯和100 mL石油醚),收集水层,用浓盐酸调体系pH=4~5,加入300 mL乙酸乙酯萃取产品,收集乙酸乙酯层,用5%盐水萃洗(2×300 mL),乙酸乙酯层用30 g无水硫酸钠干燥,2 h后过滤,收集滤液,减压浓缩至1/3体积,加入300mL石油醚,搅拌结晶4 h,过滤收集固体,得到43.6 g Fmoc-L-Orn(Boc)-Gly-OH,收率为85.3%。
参考文献:
[1]张东海,郑征,杨再宽等. Fmoc-L-Orn(Boc)-Gly-OH的合成工艺研究 [J]. 合成化学, 2023, 31 (05): 383-388. DOI:10.15952/j.cnki.cjsc.1005-1511.23031
[2]钟祥龙,张强,赵越等. 醋酸阿托西班制备工艺的研究 [J]. 中国当代医药, 2014, 21 (20): 17-21.
Fmoc-L-谷氨酰胺作为一种重要的氨基酸保护衍生物,在多肽合成领域发挥着举足轻重的作用。其独特的结构特征使其成为构建复杂肽链的理想起始物料,广泛应用于药物研发、生物材料制备等领域。
简介:
Fmoc-L-酪氨酸(Fmoc-Tyr-OH),分子式为C24H21NO5,具有一个手性中心,因此能够存在为两个对映异构体,并展现光学活性。作为酪氨酸的衍生物,Fmoc-Tyr-OH 在Fmoc固相肽合成中扮演了重要角色,是此类合成中常用的酪氨酸衍生物。这种化合物通常通过在水相中进行固相合成的方式制备。Fmoc-L-酪氨酸的结构如下图所示:
应用举例:
(1)制备胸腺五肽
王文琪等人报道了一种胸腺五肽新的制备方法,包括如下步骤:以羟甲基树脂为起始原料,以Fmoc保护的氨基酸为单体,第一个氨基酸采用Fmoc-Tyr-OH,以TBTU为缩合剂,逐个接上氨基酸,最后一个肽链采用Boc-Arg-OH;切肽,提纯,获得目标产物。该方法采用羟甲基树脂为固相载体,以Fmoc保护的氨基酸为单体,第一个氨基酸采用Fmoc-Tyr-OH,不需要侧链保护,以TBTU为缩合剂,逐个接上氨基酸,每步接肽收率≥98%,最后一个肽链采用Boc-Arg-OH,降低了生产成本,简化工艺,用2NHCl/HAc切肽,加乙酸乙酯沉淀粗品,条件温和,三废污染少。
(2)合成含 Tyr(P) 肽的新方法
JohnW.Perich等人描述了一种高效合成含 Tyr(P) 肽的新方法,即在酪氨酸残基被掺入肽链后对其进行“亚磷酸三酯”磷酸化。在这种方法中,肽树脂通过 Fmoc 固相肽合成 (PyBOP® 偶联) 组装,其中酪氨酸残基被掺入为 Fmoc-Tyr-OH。然后用二叔丁基 N,N-二乙基亚磷酰胺/1H-四唑对 N 端酪氨酸肽树脂进行磷酸化,中间体二叔丁基亚磷酸三酯通过间氯过氧苯甲酸处理而氧化。然后在通常条件下继续肽合成,并通过酸解处理对肽树脂进行脱保护。通过 IVPNY(P)VEE 和 Fcγ 受体肽 EAENTITY(P)SLLKHPEAL 的合成证明了“在线”磷酸化方法的效率提高,产量都很高。
(3)制备基于碳纳米材料的氨基酸保护基水凝胶
由低分子量胶凝剂自组装形成的分子凝胶因其在药物输送中的潜在应用而受到越来越多的关注。特别是,肽和氨基酸自发自组装成三维纤维网络的能力已被用于水凝胶的开发。在此背景下,Guilbaud-Chereau等人研究了芳香族氨基酸衍生物二元混合物形成水凝胶的能力。碳纳米材料,即氧化碳纳米管或氧化石墨烯,被掺入两种最稳定的水凝胶中,分别由 Fmoc-Tyr-OH/Fmoc-Tyr(Bzl)-OH 和 Fmoc-Phe-OH/Fmoc-Tyr(Bzl)-OH 形成。水凝胶的形成主要由芳香相互作用驱动。最后,将亲水性模型药物(L-抗坏血酸)以高浓度负载于混合水凝胶中,在近红外光照射下,碳纳米材料产生的热量引发大量药物释放,为药物控制输送提供了有趣的前景。
(4)植物硫肽素活性中心液相合成
作为一种植物多肽激素,PSK对植物的生长增殖起重要的调节作用。其核心结构[H-Tyr(SO3H)-Ile-Tyr(SO3H)-OH]具有20%的PSK生物活性。由于PSK在植物体内含量低,提取纯化困难,固相合成产物的产率低,李琳等人采用经典的液相方法合成其核心结构。Tyr和Ile的氨基Fmoc保护在冰浴反应后,室温分别反应5h和4h达到最高产率,液相色谱检测纯度分别为90.5%和97.6%。酪氨酸的羧基叔丁基保护反应通过实验室自制异丁烯气体进行保护,按照最优反应原料比例室温反应4d产率达到65.7%,液相色谱分析纯度达到92.1%。
参考:
[1] YI YANG, LENA HANSEN, PER RYBERG. Side-Chain Unprotected Fmoc-Arg/His/Tyr-OH Couplings and Their Application in Solid-Phase Peptide Synthesis through a Minimal-Protection/Green Chemistry Strategy[J]. Organic process research & development,2022,26(5):1520-1530. DOI:https://doi.org/10.1021/acs.oprd.2c00083.
[2] 李琳. 植物硫肽素活性中心液相合成及抑制生菜衰老活性研究[D]. 湖北:华中农业大学,2011. DOI:10.7666/d.Y2003836.
[3] JOHNW.PERICH. Synthesis of Tyr(P)-containing peptides via ‘on-line’ phosphorylation of the tyrosine residue on the solid phase[J]. Letters in Peptide Science,1996,3(3):127-132. DOI:10.1007/BF00132975.
[4] GUILBAUD-CHEREAU, CHLOE, DINESH, BHIMAREDDY, SCHURHAMMER, RACHEL, et al. Protected Amino Acid-Based Hydrogels Incorporating Carbon Nanomaterials for Near-Infrared Irradiation-Triggered Drug Release[J]. ACS applied materials & interfaces,2019,11(14):13147-13157. DOI:10.1021/acsami.9b02482.
[5] 上海苏豪逸明制药有限公司,周逸明,崔颀. 一种胸腺五肽的制备方法:CN201310335626.3[P]. 2013-10-16.
4-(羟基甲基)苯氧基乙酸是一种常温常压下的灰白色固体,具有一定的酸性。它主要用作有机合成和农药化学中间体以及固相合成连接剂,可用于生物分子多肽的合成。
图1 展示了4-(羟基甲基)苯氧基乙酸的合成路线。
合成方法为:向前体化合物酯(312mg, 1.48mmol)的四氢呋喃(12mL)和水(8mL)的混合溶液中加入氢氧化锂(109mg、4.46mmol)的水溶液,得到的混合物在室温下搅拌反应2小时,然后在真空条件下除去四氢呋喃,得到的残余物用5N HCl酸化使得反应水溶液pH = 2,用EtOAc (3 × 20mL)萃取,合并的有机层用盐水洗涤,有机层用硫酸钠干燥,然后真空下蒸发得到目标化合物,为白色固体,收率89%。
4-(羟基甲基)苯氧基乙酸主要用作有机合成和医药化学中间体,可以用于农药分子和多肽的合成。在有机合成转化中,4-(羟基甲基)苯氧基乙酸中的羧基可以在硼烷的还原下转变为羟基,此外,羧基还可以在二氯亚砜的作用下先转变为相应的酰氯中间体,然后再与醇反应得到酯化产物,但是需要说明的是在这个反应过程中苄位的羟基也会被二氯亚砜氯化。
图2 展示了4-(羟基甲基)苯氧基乙酸的应用转化。
实验步骤:向4-羟甲基苯氧乙酸(36.5g)的二氯甲烷(150mL)悬浮液中加入氯化亚砜(81.9g, 50mL, 688mmol),得到的反应混合物在加热回流状态下反应5小时。反应结束后将反应混合物冷却至4度,反应混合物稀释到二氯甲烷和甲醇(1∶1, 100mL)的混合物中,将所得混合物在室温下搅拌反应24小时,将所得混合物蒸发至干,然后将残留物溶于乙醚(250毫升)中,用饱和碳酸氢钠溶液(2 × 100mL)洗涤,有机层在真空下浓缩,得到的油状物通过蒸馏提纯,收集在108°C - 111°C的馏分即为目标产物。
[1] Aiguade Bosch, Jose et al PCT Int. Appl., 2013068554, 16 May 2013
[2] Yagodkin, Andrey et al Nucleosides, Nucleotides & Nucleic Acids, 30(7-8), 475-489; 2011
N-Fmoc-N'-三苯甲基-L-组氨酸是一种白色至灰白色固体粉末,可溶于水但在乙醇中溶解性差且不溶于乙醚中。它是一种L-组氨酸衍生物,含有独特的咪唑单元,可以与金属离子形成配位化合物,有助于铁的吸收,可用于防治贫血。此外,在固相合成中,N-Fmoc-N'-三苯甲基-L-组氨酸可以与其他氨基酸通过肽键形成化学键,用于合成多肽链,广泛应用于蛋白质结构和功能研究、药物发现以及生物医学研究等领域。
图1 N-Fmoc-N'-三苯甲基-L-组氨酸的合成路线
制备步骤如下:
1. 在一个干燥的反应烧瓶中,将N-脱保护的氨基酸溶于0.15 M碳酸钠(2~3 equiv.)中。
2. 加入9-芴甲基-N-琥珀酰亚胺基碳酸酯(1~1.2 equiv.)的丙酮溶液(0.1 M)。
3. 加水调节反应体系的pH为9~10,搅拌反应4小时。
4. 在30 ℃下减压浓缩除去丙酮,用H2O稀释并用0.6 M碳酸钠溶液将溶液pH调至9~10。
5. 用乙醚萃取两次,加入柠檬酸将水相的pH调节至4-5。
6. 分离有机层,用无水硫酸钠进行干燥,过滤除去干燥剂。
7. 在真空下浓缩,经硅胶柱色谱法进行分离纯化即可得到目标产物分子。
[1] Nowshuddin, Shaik; RamSynthetic Communications (2009), 39(11), 2022-2031.
BCA蛋白浓度测定试剂盒(增强型)可用于比色皿法检测,也可用于微孔板法检测。前者需要较大量的蛋白样品,但由于其在检测中使用蛋白样品与BCA工作液的比率为1:20(v/v),从而降低干扰物质带来的影响。后者操作简单方便,仅需少量的蛋白样品。不过,由于其在检测中使用蛋白样品与BCA工作液的比率为1:8(v/v),某种程度上限制干扰物质的承受浓度以及降低最低检测水平。
BCA蛋白浓度测定结果
BCA(Bicinchoninic acid)法是目前应用比较广泛的蛋白质浓度测定方法。基于双缩脲反应,在碱性环境下蛋白质将Cu2+还原成Cu+,产生一种紫蓝色复合物,在562nm处有高的吸光值,该反应产物的量与蛋白质浓度成正比。BCA蛋白浓度测定法实现了蛋白质浓度测定的简便、灵敏、快速和稳定性。试剂盒中提供的蛋白标准品为用户制作标准曲线提供了便利。
1)灵敏度高,最小检测蛋白量可达0.2μg,检测浓度下限达到10μg/ml。
2)速度快,比一般的BCA蛋白浓度测定试剂盒显色所用时间短。比传统的Lowry法检测速度约快4倍。
3)线性范围广,20-2000μg/ml浓度范围内有较好的线性范围。
4)不受大部分样品中的化学物质的影响,可以兼容样品中5%的SDS,5%的Triton X-100,5%的Tween 20,60,80等。
将牛血清白蛋白(Bovine serum albumin,BSA)与固相合成环肽CYE(NH2-CYENLRSTC-COOH,C1-C9二硫键成环)、CLP(NH2-CLPLWYPSC-COOH,C1-C9二硫键成环)及CHY(NH2-CHYPTYSKC-COOH,C1-C9二硫键成环)溶液梯度稀释后分别使用消光系数法和BCA法进行吸光度测定,通过消光系数公式或标准曲线方程式计算相应浓度值,比较浓度计算值与理论值之间的差异并计算测定方法的精密度。
将对羟磷灰石粉末可能有不同亲和力的多肽CYE与1018(VRLIVAVRIWRR)溶液进行梯度稀释,以非特异性吸附的BSA为对照,分别与25mg/mL羟磷灰石悬浮液在37℃下共同孵育1小时,离心后取上清液并应用个性化标准曲线的BCA法进行浓度测定,根据浓度计算结果评价BSA、CYE与1018在羟磷灰石粉末表面的吸附量。结果消光系数法的浓度计算值与理论值之间无明显统计学差异(P>0.05)。
BCA法中,以BSA作为标准品得到的多肽浓度计算值与理论值之间有显著统计学差异(P<0.05);以待测多肽自身为标准品求得的多肽浓度计算值与理论值之间无明显统计学差异(P>0.05);与待测多肽长度相同、分子量相近的多肽绘制个性化标准曲线求得的多肽浓度计算值与理论值之间存在统计学差异(P<0.05),但求得的浓度计算值相比BSA标准曲线的浓度计算值更接近理论值(P<0.05)。不同方法的精密度之间无明显统计学差异(P>0.05)。
应用多肽自身绘制个性化标准曲线的BCA法评价BSA、CYE与1018在羟磷灰石粉末表面的吸附量,结果表明,在浓度达到75μg/mL时,CYE与1018的吸附量到达平台期,而BSA有增加趋势。
[1]Monitoring of polypeptide content in the solid‐state fermentation process of rapeseed meal using NIRS and chemometrics[J].Zheng Xing,Xiaoshan Hou,Yingxiu Tang,Ronghai He,Benjamin K.Mintah,Mokhtar Dabbour,Haile Ma.Journal of Food Process Engineering.2018(7)
[2]Determination of polyurethane-grafted peptide(GSGREDVGSG)using bicinchoninic acid assay[J].Beata A Butruk-Raszeja,Aleksandra Ku&zacute,mi&nacute,ska.BioTechniques.2018(6)
[3]Therapeutic peptides:Historical perspectives,current development trends,and future directions[J].Jolene L.Lau,Michael K.Dunn.Bioorganic&Medicinal Chemistry.2018(10)
[4]Applicability of protein estimation methods for assaying glycomacropeptide[J].Vikrant Narwal,Neelima Sharma,Rajan Sharma,Yudhishthir S Rajput,Bimlesh Mann.International Journal of Dairy Technology.2018(2)
[5]张璐瑶.多肽浓度测定方法的比较研究与应用[D].华中科技大学,2019.
辛卡利特是一种重要的胆囊素八肽,其制备方法备受研究人员的关注。
简介:辛卡利特是一种人工合成的胆囊素八肽,主要用于促胆囊收缩,胆囊诊断试剂,具有胆囊收缩素的全部生物活性。研究表明辛卡利特具有减轻肺脏间质水肿及白细胞浸润,抑制促炎细胞因子生成,改善肺组织结构损伤,改善血流动力学障碍,延缓平均动脉压下降和肺动脉压升高,改善肝肾微循环血流,回复心率,降低肺动脉高压,改善潮气量等作用。临床上可以用来治疗慢性胰腺炎,内毒素血症,内毒素休克,脓毒血症,多器官功能障碍综合症,全身性炎症反应综合征等。
合成:辛卡利特的制备方法主要有酶法和化学法两种。其中,酶法合成由于涉及酶制剂种类比较多、酶制剂价格昂贵,且中间产物分离困难、制备周期长,目前已不再使用酶法制备辛卡利特。化学合成是目前常用的辛卡利特制备方法。CN201410105423.X公开了一种制备辛卡利特的方法,该方法中选择了氨基树脂,在低温条件下用三氟乙酸裂解多肽树脂,虽然能减少磺酰基脱落,但是不能完全避免,而且会导致多肽裂解不完全,降低粗品收率;CN200810043920.6公开了一种制备辛卡利特的方法,该方法选择用氨水裂解多肽树脂,其中氨水有毒,对眼、鼻、皮肤有刺激性和腐蚀性,不利于后期产业化,而且选用的Fmoc-Asp
(odmab)-OH这一原料价格昂贵,增加了生产成本,没有显著的经济效益。CN201810365226.X公开了一种制备辛卡利特的方法,该方法也是选取了两肽片段树脂作为起始树脂,但是Asp1选择了Fmoc-Asp (Ome)-OH保护策略,在裂解后还需要水解去除Ome。
1. 专利CN 110317257 A发明了涉及一种辛卡利特固液相结合的合成方法,主要解决现有技术存在的原料昂贵以及后处理繁琐的技术问题。具体步骤为:
(1)Fmoc-Asp(Otbu)-Osu,NH 2 -Phe-CONH 2 溶于四氢呋喃中,加入DIEA,搅拌反应2小时,旋蒸除去四氢呋喃,加入体积比95%TFA溶液搅拌反应1-2小时,去除叔丁基,再加乙醚结晶得到Fmoc-Asp- Phe-CONH 2 二肽片段;
(2)将二氯三苯基氯树脂置于圆底烧瓶中,加入Fmoc-Asp-Phe-CONH 2 二肽片段,加入二氯甲烷,DIEA,搅拌反应2小时,再加入甲醇震荡反应30分钟,过滤除去滤液;用二氯甲烷洗涤树脂三次,干燥,得到Fmoc-Asp(β-2Cl-Trt Cl 树脂)-Phe-CONH 2 ;
(3)将Fmoc-Asp(β-2Cl-Trt Cl 树脂)-Phe-CONH 2 置于多肽反应器中,加入脱保护试剂,氮气搅拌反应30分钟,抽干,再用DMF洗涤5次,加入相应的保护氨基酸,HBTU/NMM为缩合剂,DMF做溶剂,反应30-60分钟,茚三酮检测反应终点,反应结束后抽真空排干反应液,用DMF洗涤3次,再加入脱保护试剂,依次循环,直至连完最后一个天冬氨酸,脱保护,得到辛卡利特树脂肽;
脱保护试剂为体积比20%哌啶/DMF溶液,反应中所提到保护氨基酸依次是Fmoc-Met-OH,Fmoc-Trp-OH,Fmoc-Gly-OH,Fmoc-Met-OH,Fmoc-Tyr(SO 3 h)-OH,Fmoc-Asp(Ofm)-OH;
(4)将辛卡利特树脂肽置于圆底烧瓶中,加入裂解试剂,常温条件下反应1小时,抽滤滤去树脂颗粒,收集滤液,减压浓缩旋去溶剂,得到辛卡利特中间体;再经高液相色谱分离纯化、冻干后得到辛卡利特精品。
2. CN 108059665 B发明了一种辛卡利特的制备方法,主要解决现有酶法制备存在的试剂难以去除以及化学法存在的产品性能不稳定、收率不理想的技术问题。该方法包括如下步骤:(1)将固相合成所得的粗肽用氨水充分溶解,过超滤柱;(2)连接超滤柱与高压单泵,选用醋酸水作为淋洗剂,得到去TFA盐的辛卡利特粗品中间液体;(3)对去TFA盐的辛卡利特粗品中间液体用NH 4 HCO 3 溶液调节pH值为7.25;(4)将辛卡利特粗品中间液体,用固定相为十八烷基硅烷键合硅胶的反相硅胶柱,流动相为A相0.2%醋酸水溶液与B相乙腈溶液,纯化得到高纯的醋酸盐形式的辛卡利特液体;(5)将得到的醋酸盐形式的辛卡利特液体浓缩冻干,最终得到含量超过98.5%的固体辛卡利特。
参考文献:
[1] 吉尔生化(上海)有限公司. 一种辛卡利特的制备方法:CN201711282755.5[P]. 2021-05-18.
[2] 吉尔生化(上海)有限公司. 一种辛卡利特的固液相合成法:CN201910474762.8[P]. 2019-10-11.
醋酸依替巴肽是一种人工合成的多肽类药物,其化学结构稳定,能够在人体内发挥长效作用。作为一种强效的血小板糖蛋白IIb/IIIa受体拮抗剂,醋酸依替巴肽能够特异性地与血小板上的糖蛋白受体结合,从而抑制血小板的聚集和活化,防止血栓形成[1-2]。
图1醋酸依替巴肽的性状
在人体中,血小板的聚集和活化是血栓形成的关键环节。而醋酸依替巴肽通过与血小板上的糖蛋白IIb/IIIa受体结合,阻断了血小板与纤维蛋白原等凝血因子的相互作用,从而有效地抑制了血小板的聚集和活化。这种作用机制使得醋酸依替巴肽在预防和治疗血栓性疾病方面具有独特的优势[2]。
醋酸依替巴肽在临床应用上展现出了广泛的应用价值。首先,它被广泛应用于急性冠状动脉综合征的治疗中。急性冠状动脉综合征是一种严重的心血管疾病,常常伴随着血栓的形成和心肌的缺血。醋酸依替巴肽能够通过抑制血小板的聚集和活化,减少血栓的形成,从而改善心肌的供血情况,降低心肌梗死的发生率。此外,醋酸依替巴肽还可用于治疗其他血栓性疾病,如深静脉血栓、肺栓塞等[3-4]。
醋酸依替巴肽作为一种多肽类药物,其生产成本较高,这在一定程度上限制了其在临床上的广泛应用。其次,长期使用醋酸依替巴肽可能会增加出血的风险,因此在使用过程中需要密切监测患者的凝血功能。此外,部分患者可能对醋酸依替巴肽产生过敏反应或不良反应,这也需要在临床应用中加以注意和防范。尽管如此,醋酸依替巴肽的应用前景仍然十分广阔。随着医学技术的不断进步和药物研发的不断深入,我们有理由相信,未来醋酸依替巴肽的生产成本将会得到进一步降低,使其更加普及和可负担。同时,通过对醋酸依替巴肽的改性和优化,我们可以降低其出血风险并减少不良反应的发生,使其在临床应用中更加安全有效[2]。
[1]廖志,杨毅跃.醋酸依替巴肽的固相合成方法.2010[2024-04-23].
[2]李晓娇.醋酸依替巴肽人体内定量分析方法及药代动力学研究[D].吉林大学,2012.DOI:CNKI:CDMD:2.1012.366739.
[3]袁剑琳.多肽原料药(醋酸依替巴肽)冻干损失研究[D].北京大学,2012.
[4]薛玲,吴伟利,贾小倩,et al.冠状动脉内应用醋酸依替巴肽对急性心肌梗死患者冠状动脉无复流和心肌灌注的影响[J].中国循环杂志, 2016, 31(009):862-865.
引言:
FMOC-Ala-OH 是一种用于多肽合成的氨基酸衍生物,其全称为9-芴甲氧羰基-L-丙氨酸。它在固相肽合成过程中起到保护氨基的作用,确保肽链按预期顺序组装。
1. 什么是 FMOC-Ala-OH?
Fmoc-L-丙氨酸,英文名称:FMOC-Ala-OH,CAS:35661-39-3,分子式:C18H17NO4,外观与性状:白色至灰白色结晶粉末,沸点:544.1℃(760 mmHg) ,熔点:150-154℃。FMOC-Ala-OH的分子量为311.33。
Fmoc-Ala-OH?H2O是Fmoc-L-丙氨酸一水物,是一种用于肽合成的 Fmoc-L-氨基酸。Fmoc-L-丙氨酸是一种受fmoc保护的l-丙氨酸。l-丙氨酸用于糖尿病患者体内葡萄糖和丙氨酸代谢的测定。N-Fmoc-L-丙氨酸可能用于蛋白质组学研究和固相肽合成技术。丙氨酸是最简单的氨基酸之一,其侧链为甲基。这种小侧链在加入多肽链时具有高度的灵活性。Fmoc 基团通常用碱(如吡啶)去除,这是一种与酸不稳定的 Boc 基团正交的脱保护策略。Fmoc-Ala-OH?H2O 是一种用于肽合成的 Fmoc-L-氨基酸。
2. 合成
将Na2CO3(29.8克,280.9毫摩尔)和9-芴甲基-N-琥珀酰亚胺基碳酸酯(28.4克,84.27毫摩尔)加入到L-丙氨酸(5克,56.18毫摩尔)的水/二氧六环(体积比1:1,共400毫升)溶液中,在室温下搅拌18小时。反应结束后,过滤反应混合物,并用100毫升×3次的乙醚萃取有机层。将水相用浓盐酸酸化,再用150毫升×3次的乙酸乙酯萃取。合并有机相后,用Na2SO4干燥并浓缩,得到17.3克白色固体,产率为99%。
3. 应用
Fmoc-Ala-OH是一种用于Fmoc固相肽合成的多功能试剂。应用Fmoc-Ala-OH常用:
(1)作为制备三唑肽和氮杂肽的组成部分
Fmoc-Ala-OH是用于Fmoc固相肽合成(SPPS)的关键试剂。SPPS是一种用于制造肽的强大技术,肽是在生物过程中起关键作用的氨基酸链。Fmoc-Ala-OH作为构建单元,使研究人员能够将氨基酸L-丙氨酸掺入他们想要的肽序列中。
在Matthieu Galibert等人的报道中,三唑肽 1a 和 2a 以及氮杂肽 1b 和 2b(如下图)是通过基于 Fmoc 的固相肽合成 (SPPS) 合成的,即在固相过程中引入伪肽键。对于三唑肽,P10 残基与母体氨基酸的 a-叠氮化物衍生物(分别为 N3Phe-OH 和 N3Ala-OH)偶联,然后与 N-Fmoc-炔丙基甘氨酸进行铜催化叠氮化物/炔烃环加成 (CuAAC)。氮杂肽 1b 和 2b 是通过使用预活化的羰基二咪唑的 Fmoc-酰肼偶联 P1 azaGly 残基而获得的。所有四种肽均通过RP-HPLC 纯化,纯度高达 99% 以上。
(2)使用标准Fmoc固相合成合成双阳离子卟啉肽
Eric Biron等人设计并合成了一系列具有两个插层基团的肽纳米结构,以实现DNA序列的选择性识别。阳离子卟啉连接到谷氨酸侧链上,后者通过标准固相肽合成方法引入肽序列中。采用圆二色性研究了携带两种阳离子卟啉的水溶性肽结构的构象。使用紫外-可见光谱和诱导的圆二色性,研究证明了这些化合物在与双链DNA结合时是完全嵌入的,并且这些化合物在插入时表现出对GC序列的极大偏好。
(3)将曼尼奇加合物转化为α卤化酰胺,而不进行氮丙啶化
4. FMOC-Ala-OH 在研究和开发中的作用
(1)研究人员可以设计和合成具有特定生物活性的肽,例如模拟天然激素或酶,用于潜在的治疗应用。
(2)源自特定蛋白质区域的肽可用于探测与其他蛋白质的相互作用,从而深入了解细胞信号通路和蛋白质功能。
(3)含有免疫原性表位的合成肽可用于刺激免疫系统和开发针对传染病的疫苗。
5. FMOC-Ala-OH 安全性和处理
虽然通常被认为是低风险,但仍有安全处理的预防措施。
(1)一般安全
FMOC-Ala-OH未被归类为有害物质。需防尘,尽量减少操作过程中的粉尘形成,避免吸入。
(2)处理
戴手套:戴一次性手套,避免皮肤接触。
洗手:处理后彻底洗手。
保护眼睛:虽然并非总是需要,但考虑将安全眼镜作为实验室工作的一般预防措施。
(3)存储
阴凉干燥:将FMOC-Ala-OH储存在阴凉、通风良好的地方。
密封容器:*保持容器密封,避免受潮。
储存温度:建议在20℃以下长期储存(超过6个月)。
6. 结论
FMOC-Ala-OH,即9-芴甲氧羰基-L-丙氨酸,是一种在多肽合成中广泛使用的氨基酸衍生物。它的独特结构使其成为合成复杂蛋白质和研究蛋白质结构与功能的重要工具。通过理解和应用FMOC-Ala-OH,科学家们能够更高效地开发新药和探索生物化学机制,为生物医学研究提供了宝贵的资源。
参考:
[1]https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/jacs.7b03291
[2]Galibert M, Wartenberg M, Lecaille F, et al. Substrate-derived triazolo-and azapeptides as inhibitors of cathepsins K and S[J]. European Journal of Medicinal Chemistry, 2018, 144: 201-210.
[3]Biron E, Voyer N. Towards sequence selective DNA binding: design, synthesis and DNA binding studies of novel bis-porphyrin peptidic nanostructures[J]. Organic & Biomolecular Chemistry, 2008, 6(14): 2507-2515.
[4]广东东阳光药业有限公司. 芳杂环类衍生物及其在药物上的应用. 2019-01-18.
[5]https://www.smolecule.com/
[6]https://www.advancedchemtech.com/product/fmoc-ala-oh%E2%88%99h2o/
[7]https://www.abmole.com/literature/fmoc-ala-oh-msds.html
[8]https://www.sigmaaldrich.com/
Fmoc-L-苏氨酸作为一种重要的氨基酸衍生物,具有广泛的应用价值。本文将探讨Fmoc-L-苏氨酸的具体应用,以供相关研究人员参考。
背景:Fmoc-L-苏氨酸是一种氨基酸衍生物,可用于生化试剂,多肽合成。L-苏氨酸的侧链羟基在液相肽合成时一般不用保护,但当羧基被活化或缩合反应较慢以及羧基组分过多时,也会发生副反应。在固相合成中一般使用过量的羧基组分。因此,一般把侧链羟基加以保护来减少副反应,保护基有苄基(Bzl)、叔丁基、酰基等保护基。苏氨酸的氨基保护,采用对碱敏感的保护基9-芴甲氧羰酰基(Fmoc)来保护,而羟基的保护一般选择对酸敏感的保护基叔丁基(tBu)比较好。
O-叔丁基的除去,可以用盐酸/三氟乙酸(室温30 min)、三氟乙酸(室温数小时)或浓盐酸(0 ℃时10 min)等酸解。9-芴甲氧羰基(Fmoc)为对碱敏感保护基,可用浓氨水或二氧六环-甲醇-4 mol/L NaOH(体积比30∶9∶1 )及哌啶、乙醇胺、环己胺、1 ?4-二氧六环、吡咯烷酮等氨类的50%二氯甲烷溶液除去。L-苏氨酸的保护合成往往是用相应的氨基酸甲酯盐酸盐在酸催化下与异丁烯反应?然后与9-芴甲氧羰基琥珀酰亚胺(Fmoc - OSu)反应,并脱去相应的甲酯生成全保护的Fmoc- Thr(tBu)-OH。
应用:可合成L-苏氨醇。随着多肽类药物的迅速发展,L-苏氨醇(1)已广泛应用于各种醇肽的固相合成,如生长激素抑制素somatostatin、奥曲肽(octreotide)和Tyr3- 奥曲肽等。1还可作为不对称金属催化的手性配体,也是核苷酸类药物的原料,用于合成修饰寡核苷酸、脂肪族核苷或核苷类似物、含有甲基红片段的氨基磷酸酯等。
Fmoc-L-苏氨酸与N-甲基吗啉和氯甲酸异丁酯反应后经硼氢化钠还原、脱除Fmoc保护基可得到L-苏氨醇,总收率8 3%,光学纯度99%。具体步骤如下:
(1)Fmoc-L-苏氨醇(3)
2(5.3g,15.6mmol)溶于THF(90ml),冰浴冷却,依次加入N-甲基吗啉(1.7ml,15.6mmol)和氯甲酸异丁酯(2.2ml,17.2mmol),10min后过滤,滤饼用THF洗,合并滤液和洗液,0℃加入硼氢化钠(0.96g,25mmol)的水(10ml)溶液,室温搅拌反应,TLC跟踪反应,约3h结束。加水(250ml)稀释,用乙酸乙酯(150ml×3)萃取,萃取相依次用饱和碳酸氢钠溶液(100ml×3)、1mol/L盐酸(100ml×2)和饱和食盐水(150ml)洗,用无水硫酸镁干燥,过滤,滤液减压蒸干,剩余物用正己烷-乙酸乙酯(3∶1)重结晶,得到3(4.4g,86.3%),mp 103~104℃。
(2)L-苏氨醇(1)
3(3g,9.1mmol)和吗啉(10ml,115mmol)室温搅拌反应30min,转入冰水(200ml)中再搅拌 30min,过滤,滤液蒸干,剩余油状物冻干后得到无色晶体1(0.9g,96.5%),mp:49~51℃。
参考文献:
[1]何洪华;龚大春;李鑫;韦萍. L-苏氨醇的合成 [J]. 中国医药工业杂志, 2005, (06): 326-327.
[2]章平泉;杜秀敏;郭成. 保护L-丝氨酸和L-苏氨酸的合成 [J]. 江苏化工, 2004, (01): 34-36.
[3]王玲. 保护氨基酸的制备研究[D]. 南京工业大学, 2003.
Fmoc-L-天冬酰胺作为一种重要的氨基酸保护衍生物,在多肽合成领域发挥着不可或缺的作用,其独特的化学性质使其在药物研发、生物材料等方面具有广阔的应用前景。
简介:
FMOC-L-天冬酰胺(Fmoc-Asn-OH)是一种化学物质,分子式是C19H17N2O5。分子量是353.34,外观与性状:白色至灰白色结晶粉末,密度:1.362 g/cm3,熔点:190 ℃ (dec.)(lit.),沸点:678.6℃ at 760 mmHg。以芴甲氧羰基氯(或叠氮)和L-天冬酰胺为原料,经酰化反应后再结晶得成品。FMOC-L-天冬酰胺的结构如下:
应用举例:
(1)糖肽合成
Fmoc-Asn-OH 已用于糖肽的自动化固相合成。L. Otvos等人制备了一种用于定制合成 N-糖基化肽的新试剂 Fmoc-Asn[GlcNAc(1?4)-GlcNAc]-OH。O-糖苷键在三氟乙酸裂解后仍能保留。当这种糖氨基酸衍生物用于固相合成测试肽和链中位置含有 Asn 残基的 T 细胞表位十二肽时,获得了高偶联效率。使用自动肽合成仪生产母体 Asn 肽及其 N-乙酰糖基单糖和二糖衍生物。
(2)制备芳基酰胺类分子有机凝胶及其自组装微纳米结构
手性或手性微纳米结构在各种生物系统中随处可见。其中,控制手性化合物在自组装过程中的手性放大,在生命的进化和超分子材料中尤为重要。通过手性或非手性分子来调节凝胶相中的自组装纳米结构,可能会给凝胶性能带来显著的变化。在合理设计超分子凝胶因子的基础上,大量的功能材料被制备出来。基于Fmoc氨基酸的双亲分子目前已经被证明是具有生物相容性的非常有吸引力的构筑基元。
为了调节超分子手性并探讨其对凝胶性能的影响,张奕朦等人以Fmoc-L-天门冬酰胺(Fmoc-L-Asn-OH)为模型分子,研究了其在良/不良溶剂体系(DMSO/H2O)中的自组装行为。通过控制溶剂环境,实现了Fmoc-L-Asn-OH凝胶-沉淀-凝胶的三级转变,包括自组装过程中的形貌、超分子手性以及凝胶性能的转变。在这个过程中,水的比例对调节凝胶的形成及其性质有着显著的影响。Fmoc-L-Asn-OH分子在较高水分数和较低水分数的DMSO/H2O混合溶剂中均能形成凝胶,其形貌分别为扁平的纳米纤维和螺旋纳米纤维,后者伴有超分子手性的出现;在中等比例水分数的溶剂中,由纳米薄片组成的沉淀聚集体代替了凝胶的形成。进一步的机理研究表明,芳香族Fmoc基团之间的π-π堆积作用和酰胺基团之间的氢键相互作用在凝胶的自组装过程中起到了重要作用,动力学和热力学过程分别控制了两种凝胶的形成。
(3)肽合成
FMOC-L-天冬酰胺是L-天冬酰胺的一种保护衍生物。L-天冬酰胺是蛋白质中天然存在的天冬酰胺形式。在L-天冬酰胺的N端(Nα)连接有Fmoc(芴基甲氧羰基)基团,这一保护基团可以防止其在肽链合成过程中发生不必要的反应。通过这种保护,FMOC-L-天冬酰胺可以与其他氨基酸组件按照预定的顺序进行选择性偶联,从而合成出所需的肽序列。
参考:
[1]https://baike.baidu.com/item/FMOC-L-%E5%A4%A9%E5%86%AC%E9%85%B0%E8%83%BA
[2]https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/Fmoc-Asn-OH
[3]张奕朦. 芳基酰胺类分子有机凝胶及其自组装微纳米结构[D]. 山东:山东大学,2019. DOI:10.7666/d.Y3574754.
[4]Otvos Jr L, Urge L, Hollosi M, et al. Automated solid-phase synthesis of glycopeptides. Incorporation of unprotected mono-and disaccharide units of N-glycoprotein antennae into T cell epitopic peptides[J]. Tetrahedron letters, 1990, 31(41): 5889-5892.