Эффективный твердофазный пептидный синтез функционализированных бис-пептида тример использовании "предохранитель" расщепление процедуру смолы HMBA описано.
В 1962 году Р. Merrifield опубликовал первую процедуру с использованием твердофазного синтеза пептидов в качестве нового маршрута для эффективного синтеза пептидов. Этот метод быстро доказал преимущество перед ее решения фазы предшественника во времени и труда. Улучшения, касающиеся природы твердой поддержке, защитные группы, используемые связи методы, используемые в течение последних пяти лет только увеличилась полезность оригинальная система Merrifield в. Сегодня, использование Бок основе защиты и базы / нуклеофила расщепляемые стратегии смолы или Fmoc основе защиты и кислой смолы расщепляемые стратегии, впервые RC Шеппард, которые наиболее часто используются для синтеза пептидов 1.
Вдохновленные твердой поддержкой стратегии Merrifield, мы разработали Бок / трет-бутил твердофазного синтеза стратегии для сборки функционализированных бис-пептиды 2, которая описана в этом документе. Применение твердофазного синтеза по сравнению тРешение о фазы методологии является не только выгодным во времени и труда, как описано Merrifield 1, но и обеспечивает большую легкость в синтезе бис-пептидные библиотеки. Синтез, который мы демонстрируем здесь включает в себя финальную стадию дробления, который использует два шага "предохранитель" механизм, чтобы освободить функциональными бис-пептида от смолы diketopiperazine образования.
Бис-пептиды являются жесткими, спиро-лестница олигомеров бис-аминокислоты, которые могут разместить функциональность в предсказуемом, проектируемые и путь, контролируемый тип и стереохимия мономерных единиц и связи между мономера. Каждый бис-аминокислоты стереохимически чистый, циклические леса, который содержит две аминокислоты (карбоновые кислоты с α-амин) 3,4. Наша лаборатория в настоящее время изучает возможности функционального бис-пептиды в самых различных областях, включая катализ, белок-белковых взаимодействий и пanomaterials.
Синтетический подход, представленный здесь представляет собой метод синтеза функционализированных бис-пептиды из бис-аминокислоты строительных блоков с использованием общих твердофазных методов синтеза пептидов. Мономер синтеза этих "Pro4« строительных блоков из транс-4-гидроксипролина 3 высокой масштабируемостью и был успешно завершен на сцену гидантоин на 600 ммоль (234 г), масштаб (не опубликовано). После мономеров в стороны, использование твердофазного методов обеспечивает более быстрый метод бис-синтеза пептидов, чем наши текущие решения фазы методология 4, устраняя необходимость в реакции работы окон и промежуточных очищения.
Основной проблемой в твердой фазе синтеза диагностики синтетических прогресса и решения проблем, поскольку ни промежуточные изолированы. Это привело к развитию многих колориметрических тестов в том числе для определения, если свободные амины (Kaiser испытаний 10) или свободного гидроксидаYLS (метиловый красный Испытание 7) выставлены на смолу. К сожалению, часто используется Kaiser Test 10 как правило, не применяется в нашей твердофазного синтеза в связи с почти исключительное использование вторичных аминов или аминов придает четвертичного углерода. Другие варианты оценки по смолы HMBA включает тест раскол помощью нуклеофила, таких как гидразин 11, количественные Fmoc расщепление контролируется UV / Vis 1,11 и захвата и анализа входящих активированного соединения.
Другой внимания вопросу твердофазного синтеза является повторяющийся характер синтетических шагов, необходимых оператору. Принимая это во внимание, авторы настоятельно рекомендуют использовать электронную таблицу или перечень при выполнении любой ручной твердофазного синтеза пептидов.
Сложно в использовании бис-пептиды для твердофазного синтеза по сравнению с обычными α-аминокислот включает в себя потенциал для более сложных соединений из-за стерических гинаdrance, необходимость по-смолы закрытия diketopiperazine, и одновременно deprotections (Boc / TBU; Cbz / TBU). Другим трудно заключается в достижении количественных освобождение от смолы с помощью этого "предохранитель" метод по сравнению с более традиционными средствами. С учетом этих факторов, вполне возможно, что дальнейшая оптимизация данного метода может быть достигнута и в настоящее время усилия предпринимаются в нашей группе, чтобы улучшить метод, представленный здесь.
The authors have nothing to disclose.
Авторы хотели бы поблагодарить д-ра З. Захари Браун и Дженнифер Alleva для начального развития этой серьезной техники синтеза и Мэтью Паркер FL за полезные обсуждения. Эта работа поддерживается сокращению военной угрозы агентства (DOD-DTRA) (HDTRA1-09-1-0009) и Хорст Witzel стипендий премии поддерживается Голова, Inc
Name | Company | Catalogue Number | Yorumlar |
HMBA-Am Resin | NovaBiochem | 855018 | |
MSNT | NovaBiochem | 851011 | |
NMI | Sigma-Aldrich | 336092 | Toxic, Corrosive |
DCM | Sigma-Aldrich | D65100 | Carcinogenic |
Anhydrous DCM | Acros | 34846 | Carcinogenic |
33% Hydrogen Bromide in Acetic Acid | Sigma-Aldrich | 248630 | Toxic, Corrosive, Fumes when open |
DIPEA | Sigma-Aldrich | 387649 | Flammable, Toxic, Corrosive |
DMF | Fisher Scientific | AC27960 | Flammable, Toxic |
Anhydrous DMF | Acros | 34843 | Flammable, Toxic |
HOAt | GenScript | C01568 | |
DIC | Acros | BP590 | Flammable, Toxic, Corrosive |
TFA | Sigma-Aldrich | T6508 | Toxic, Corrosive |
TIPS | Acros | 21492 | Flammable, Toxic |
Piperidine | Sigma-Aldrich | 104094 | Flammable, Toxic, Corrosive |
HATU | GenScript | C01566 | Toxic |
NMP | Acros | 36438 | Toxic |
DMAP | NovaBiochem | 851055 | Toxic |
Methyl Red | Sigma-Aldrich | 250198 | |
THF | Sigma-Aldrich | 401757 | Flammable, Toxic, Peroxide Forming |
Pyrrolidine | Sigma-Aldrich | P73803 | Flammable, Toxic, Corrosive |
Dimethyl Sulfoxide | Fisher | D1281 | |
SPPS Reaction Vessels | Grace | 211108 | |
LCMS | Agilent | 1200 Series | |
Semi-Prep LC | Hewlett Packard | 1100 Series | |
Lyophilizer | Labconco | 7934027 | |
Rotovapor | Buchi | R-210 Series | |
Argon | Airgas | AR PP300CT |