Schutzgruppen für Aminosäurerohstoffe für die Polypeptidsynthese

20Gewöhnliche Aminosäuren können entsprechend ihrer Seitenketten in mehrere Kategorien eingeteilt werden: Aliphatische Aminosäuren (Ala, Gly, Val, Leu, Ile), Aromatische Aminosäuren (Phe, Tyr, Trp, His), Amid- oder Carboxyl-Seitenkettenaminosäuren (Asp, Glu, Asn, Gln), Basische Seitenkettenaminosäuren (Lys, Arg), Schwefel-haltige Aminosäuren (Cys, Met), Alkohol-haltige Aminosäuren (Ser, Thr), Iminosäure (Pro).

Der Schutz von Aminosäuren bei der chemischen Synthese von Peptiden ist sehr wichtig und bestimmt direkt den Erfolg der Synthese. Da viele der 20 gängigen Aminosäuren über aktive Seitenketten verfügen und geschützt werden müssen, ist es im Allgemeinen erforderlich, dass diese Schutzgruppen während des Syntheseprozesses stabil sind, keine Nebenreaktionen aufweisen und nach Abschluss der Synthese vollständig und quantitativ entfernt werden können. Zu den Aminosäuren, die während der Synthese geschützt werden müssen, gehören: Cys, Asp, Glu, His, Lys, Asn, Gln, Arg, Ser, Thr, Trp, Tyr. Gruppen, die geschützt werden müssen: Hydroxyl, Carboxyl, Mercapto, Amino, Amid, Guanidin, Indol, Imidazol usw.

Bei Trp besteht keine Notwendigkeit, es zu schützen, da Indol in der Natur relativ stabil ist. Natürlich sind unter besonderen Umständen einige Aminosäuren möglicherweise nicht geschützt, wie z. B. Asn, Gln, Thr, Tyr.

Es gibt viele Schutzgruppen für Aminosäureseitenketten. Die gleiche Seitenkette verfügt über viele verschiedene Schutzgruppen, die unter verschiedenen Bedingungen selektiv entfernt werden können. Dies ist bei der Modifikation zyklischer Peptide und Polypeptide von großer Bedeutung. Darüber hinaus hängt die Seitenkettenschutzgruppe eng mit der gewählten Synthesemethode zusammen. Die flüssige Phase und die feste Phase sind unterschiedlich. In der festen Phase BOC und FMOC sind die Strategien ebenfalls unterschiedlich. In gewissem Sinne ist Peptidchemie die flexible Verwendung und Kombination von Aminosäureschutzgruppen. Bezüglich der Verwendung von Seitenketten-Schutzgruppen lesen Sie bitte Wang Dexins „Festphasen-Organische Synthese“ – „Grundlagen- und Anwendungsleitfaden“, Kapitel 4. Wir stellen hier hauptsächlich Cys, Lys, Asp Mehrere Schutzgruppen und ihre Entfernungsmethoden vor. Cys Es gibt drei am häufigsten vorkommende Schutzgruppen: Trt, Acm, Mob. Diese drei Schutzgruppen können die Synthese von Polypeptiden mit mehreren Paaren von Disulfidbindungen vervollständigen.

Lys Die häufigsten Schutzgruppen sind: Boc, Fmoc, Trt, Dde, Allyl. Dies bietet viele orthogonale Schutzstrategien für die Festphasensynthese zyklischer Peptide. Asp Die häufigsten Schutzgruppen sind: Otbu, OBzl, OMe, OAll, OFm. Es werden auch verschiedene orthogonale Schutzstrategien angeboten.
 

Abkürzung	Struktur	Ausschlussbedingungen
Trt		TFA, HCl/HOAc, I2/MeOH
Acm		I2/MeOH, Hg2+
Mob		HF, TFMSA, Hg2+

Abkürzung	Struktur	Ausschlussbedingungen
Trt		TFA, HOAc, HCOOH
Boc		HCl/HOAc, TFA/DCM
Fmoc		Pip/DMF, NaOH/MeOH
Dde		H2NNH2/DMF
Allyl		Pd (Ph3P)4, Morpholin/THF

Abkürzung	Struktur	Ausschlussbedingungen
Otbu		TFA, HOAc, HCOOH
OBzl		H2/Pd, HF, TFMSA
OMe		NaOH/MeOH
OAlle		Pd(Ph3P)4, Morpholin/THF
OFm		Pip/DMF, DBU/DMF