多肽是一种生物活性物质,涉及生物体内各种细胞功能。它由多种氨基酸按照一定的排列顺序通过肽键结合而成,是介于氨基酸和蛋白质之间的化合物。多肽的全合成具有重要的理论意义和应用价值,可以验证多肽的结构、设计新的多肽用于研究结构与功能的关系、提供多肽生物合成反应机制的信息、建立模型酶以及新的多肽药物等。目前,固相合成法是合成多肽的主要方法。
在多肽合成过程中,氨基酸的活性基团需要先进行保护,待反应完成后再去除保护基团。1978年,Chang Meienlofer和Atherton等人采用了9-芴甲氧羰基(Fmoc)作为氨基保护基。Fmoc基对酸很稳定,但可以用哌啶-二氯甲烷或哌啶-二甲基甲酰胺去除。目前,Fmoc固相合成多肽法已经得到广泛应用。而9-芴甲氧羰酰琥珀酰亚胺(Fmoc-ONSu)是提供Fmoc基团最有效的试剂。
根据Paul B.W.等人在文献Int.J.Peptide Protein Res.27,1986,398-400中的阐述,Fmoc-ONSu的合成方法通常采用Fmoc氯甲酸酯与琥珀酰亚胺在二氧六环溶剂中,在有机碱如三乙胺存在下反应。然而,用该方法合成的Fmoc-ONSu在二氧六环溶剂中溶解度较大,二氧六环和三乙胺等无法完全回收,对环境造成污染。此外,有机碱的存在使得产品易于分解,难以精制纯化,收率较低,纯度偏低,不适合直接用于保护氨基酸的合成,难以实现工业化生产。
美国专利US5426190提出了一种由羟胺和丁二酸酐反应生成琥珀酰亚胺,不经分离直接在氢氧化钠存在下与Fmoc氯甲酸酯反应合成Fmoc-ONSu的方法。然而,在实施过程中,反应产生的琥珀酰亚胺数量较难确定,同时,原料Fmoc氯甲酸酯和产品芴甲氧羰酰琥珀酰亚胺在氢氧化钠存在下较易水解,使得收率不高,产品纯度较低,不适合工业化生产。
在50L搪瓷反应釜中,加入15kg醋酸乙酯和5.0kg Fmoc-Cl(19.38mol),在氮气保护下搅拌溶解。然后加入预先配制好的HOSu(2.34kg,20.35mol)的水溶液25kg,在常温下搅拌,1小时内分批加入固体碳酸钠1.1kg(注意:加入碳酸钠时会产生大量气泡)。搅拌反应2小时后过滤分离滤液,用醋酸乙酯洗涤固体,得到Fmoc-ONSu粗品5.35kg,收率82%,熔点144.0~147.0℃。经过精制后,熔点为147.0~149.0℃。
过滤出的滤液经过静置分层,水相分离,有机相与洗涤液合并。TLC显示该溶液含有部分Fmoc-ONSu和少量未反应完全的Fmoc-Cl。
在反应中,Fmoc-Cl与HOSu的物质的量之比为1∶1.05。
本文将讲述6-氯-1-羟基苯并三氮唑被用作多肽缩合剂时具体有哪些应用,希望能为6-氯-1-羟基苯并三氮唑的应用提供新思路。
简述:6-氯-1-羟基苯并三氮唑,英文名称:6-chloro-1-hydroxybenzotriazole,CAS:26198-19-6,分子式:C6H4ClN3O,外观:白色至灰白色固体。6-氯-1-羟基苯并三氮唑是一种抑制肽偶联外消旋的试剂,常用作多肽缩合剂及医药中间体。
应用:
1. 合成艾塞那肽
利用Rink酰氨MBHA树脂(负载量0.23mmol/L)作为载体、6-氯-1-羟基苯并三氮唑为缩合剂,三氟乙酸为切割试剂。中间过程采用茚三酮检测鉴定是否反应完全。采用半制备型高效液相进行纯化。色谱柱为安捷伦ZORBAXSB-C18型半制备色谱柱(9.4*250mm),流速4mL/min;波长220nm;进样量每次1mL;流动相A:水(含0.1%TFA);流动相B:乙腈(含0.1%TFA)。艾塞那肽洗脱梯度为:初始梯度A占90%,A的比例在15min内降到67%,然后在50min内由67%降到58%,最后在5min内降到0%并保持10min。产物峰在25min左右出现。
2. 制备转化生长因子β1激动剂多肽
转化生长因子β1激动剂多肽是一种预防或治疗脑梗塞的多肽化合物。罗瑞雪等人报道了一种转化生长因子?β1激动剂多肽的制备方法,具体包括:其序列为CAELYIDFRKDLGWKWIHEP。采用Fmoc保护的固相合成技术制备,Fmoc-Gly-Wang树脂作为载体,6-氯-1-羟基苯并三氮唑为缩合剂,三氟乙酸为切割试剂。可共价连接一个佐剂,佐剂是牛血清白蛋白,人血清白蛋白,或聚乙二醇。转化生长因子-β1激动剂多肽2在预防或治疗脑梗塞中的应用。可通过多种给药方式预防或治疗脑梗塞,包括皮下或肌肉注射,静脉注射或者静脉滴注,口服给药如药丸、胶囊等,鼻喷剂等。
3. 制备胰岛素淀粉样多肽抑制剂
罗瑞雪等人报道了一种胰岛淀粉样多肽抑制剂的制备方法,具体包括:抑制剂序列为VLSVAALNHLDKATPIESH。制备采用Fmoc保护的固相合成技术制备,Rink酰氨MBHA树脂和Fmoc-Gly-Wang树脂作为载体,6-氯-1-羟基苯并三氮唑和N,N-二异丙基碳二亚胺为缩合剂,三氟乙酸为切割试剂。该胰岛淀粉样多肽抑制剂可以靶向抑制胰岛淀粉样多肽形成,达到预防或治疗糖尿病的效果。
参考文献:
[1] 张许. 降糖药艾塞那肽和利拉鲁肽的固相合成及艾塞那肽的药效学评价[D]. 山东:泰山医学院,2012. DOI:10.7666/d.Y2280337.
[2] 苏州普罗达生物科技有限公司. 转化生长因子β1激动剂多肽及其制备方法、应用. 2015-01-28.
[3] 苏州普罗达生物科技有限公司. 胰岛素淀粉样多肽抑制剂及其制备方法、应用. 2015-02-04.
司美格鲁肽是一种降糖药,属于“GLP-1受体激动剂”。它通过增加胰岛素的分泌和抑制胰高糖素的分泌来降低血糖。此外,司美格鲁肽还可以抑制食欲中枢,延缓胃的排空,从而减少能量摄入,达到减重的效果。
目前司美格鲁肽的合成工艺有多种方法。其中一种方法是通过生物发酵结合化学合成的方式进行制备。然而,这种方法容易导致多位点的反应,形成非预期的杂质,不利于后期的分离纯化,收率也较低。
另外一些传统的多肽固相合成以及片段缩合的方法也可以用于司美格鲁肽的合成。然而,由于司美格鲁肽本身的多肽序列结构较为复杂,线性偶联的方法很难获得良好的合成效果。而片段缩合的方法虽然可以解决线性偶联困难的问题,但在操作上较为复杂,不利于工业化生产。
近期,CN112321699A公开了一种新的司美格鲁肽合成方法。该方法包括以下步骤:
(1) 将离子液体Linker偶联到固相树脂上;
(2) 根据司美格鲁肽C-末端的第一个氨基酸Gly,将Fmoc-Gly-OH偶联到含有离子液体Linker的固相树脂上;
(3) 按照司美格鲁肽的序列,依次偶联和脱除Fmoc保护基,直到得到粗肽;
(4) 裂解树脂和侧链保护基,得到司美格鲁肽精肽。
上述方法中使用的离子液体Linker包括咪唑乙醇四氟硼酸离子液体、咪唑乙醇六氟磷酸离子液体等。