Fmoc-氨基酸应用

Fmoc-氨基酸应用

肽在生物的生长、发育和代谢中起着重要作用，它是由具有一定序列的氨基酸通过肽键组成的。两个氨基酸组成的叫二肽，三个氨基酸组成的叫三肽，依次一般氨基酸数目小于 10 个的叫小分子肽或寡肽，大于 10 个的叫多肽。氨基酸都具含有氨基和羧基，中性条件下以两性离子存在，彼此不会聚合成肽因此要合成一定序列的肽不仅需要活化羧基，而且还需保护不反应的 α-氨基以及侧链活泼基团。多肽合成离不开保护氨基酸，氨基酸保护基的不同对多肽合成的效率和产率有很大的影响。根据合成肽时侧链的活性，可把自然界中 20 种氨基酸分为惰性侧链氨基酸（如：Gly、Leu、Ile、Ala、Val 和 Phe 等）和活泼侧链氨基酸（如：侧链羧基、侧链氨基、侧链硫醇基和侧链杂环基等）。前一类只需保护 α-氨基，后一种氨基酸还需保护侧链活泼基团。由于主链保护基在接肽时脱去，侧链保护基在接肽后脱去，因此这两种保护基必需具有不同的脱去条件。不同的氨基酸需要适合自己的保护基团，并且随着合成肽种类的不同，选择保护基的方案也不同。首先要保证高反应收率的情况下对需要保护的基团有选择性的保护，且保护后的氨基酸要有一定的稳定性。其次，保护基在接肽反应后高收率地选择性脱去，且不影响生成的肽键。现在能够用温和条件脱去的保护基发展比较迅速。

Fmoc-甘氨酸为Fmoc保护的甘氨酸。芴甲氧羰基（Fmoc）为碱敏感保护基，能在浓氨水或二氧六环-甲醇-4N NaOH（30：9：1）以及哌啶、乙醇胺、环己胺、1，4-二氧六环、吡咯烷酮等氨类的 50％二氯甲烷溶液中脱去。在碳酸钠或碳酸氢钠等弱碱性条件下，一般用 Fmoc-Cl或 Fmoc-OSu引入Fmoc保护基。相对 Fmoc-Cl来说，Fmoc-OSu更容易控制反应条件，且副反应较少。在酸性条件下，Fmoc保护基特别稳定，而对碱性条件则非常敏感，故通常与酸敏感保护基Boc或Z一起使用保护含有活泼侧链基团的氨基酸。Fmoc 具有很强的紫外吸收，最大吸收波长为 267nm（ε18950），290nm（ε5280），301nm（ε6200），因此可用紫外吸收来检测，给仪器自动多肽合成带来许多方便。再者可与大范围的溶剂、试剂相兼容，机械稳定性高，可用多种载体和多种活化方式等。因此当今多肽合成中最常用的就是 Fmoc 保护基团，如Fmoc-甘氨酸。还有一些碱敏感的保护基，如：甲硫异氧羰基（Mtoc），甲砜乙氧羰基（Msc）等。