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多肽合成中的背景技术是什么? 1

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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。

多肽合成的工艺是怎样的?

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。

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