引言：
Fmoc-D-蛋氨酸是一种在肽合成中常用的保护性氨基酸，广泛应用于生物化学和药物开发领域。其独特的D-构型和9-芴甲氧羰基（Fmoc）保护基团，使其在合成过程中能够有效保护氨基，避免不必要的副反应，提高合成效率和产物纯度。本文将详细介绍Fmoc-D-蛋氨酸的多种应用，揭示其在现代生物化学研究中的关键地位。
简述：Fmoc-D-蛋氨酸，英文名称：Fmoc-Met-OH，CAS：112883-40-6，分子式：C20H21NO4S，密度：1.282g/cm3。
N-Fmoc-D-蛋氨酸是 D-蛋氨酸的 N-Fmoc 保护形式。D-蛋氨酸是 L-蛋氨酸的异构体，已知可作为抗癌剂顺铂的细胞保护剂。D-蛋氨酸还用于预防噪音和药物引起的听力损失以及脱发（顺铂或氨基糖苷类药物也可能引起这些症状）。
1. 研究应用
在复杂的肽合成世界中，Fmoc-D-Met-OH 作为将蛋氨酸的 D-对映体掺入肽链的构建块起着至关重要的作用。这种看似很小的修改为科学研究打开了各种可能性，使科学家能够更深入地研究肽及其相互作用。
Fmoc-D-Met-OH 是 Fmoc 固相肽合成 (SPPS) 的关键参与者，这是一种广泛使用的肽构建技术。通过加入 D-蛋氨酸，研究人员可以研究 D-氨基酸与天然存在的 L-氨基酸相比的独特性质和功能。这为各个科学领域的探索打开了大门：
（1）揭开 D-氨基酸的秘密
人体许多重要的生理活动都由肽控制，包括免疫防御、消化、代谢、生殖、呼吸和对疼痛的敏感性。除了良好的功效和耐受性外，肽在开发阶段还表现出良好的特性，例如可预测的代谢、上市时间短和低流失率。由于结构优化、配方和生产的进步，越来越多的肽进入临床试验，然后被批准为药物。与 L 型相比，D-氨基酸可以显著改变肽的构象、稳定性和生物活性。Fmoc-D-Met-OH 使研究人员能够合成含有 D-蛋氨酸的肽，使他们能够研究其对肽结构和功能的具体影响。这些知识对于理解 D-氨基酸在自然系统中的作用以及设计具有定制特性的新型肽至关重要。
（2）开发拟肽
肽模拟物是模仿天然肽结构和功能的分子。通过加入 D-氨基酸（如 D-蛋氨酸），研究人员可以设计出稳定性更高、抗酶降解的肽模拟物。这些肽模拟物在药物发现和开发方面具有巨大潜力，为治疗干预提供了新途径。
肽模拟物是合成分子，以三维形式模拟天然肽，使其保留相同的生物活性，同时降低天然肽的风险，包括稳定性、抗蛋白水解性和生物利用度。开发肽模拟物是为了克服限制，因为它们具有良好的代谢稳定性、良好的生物利用度以及高受体亲和力和选择性。它们的总体设计意味着通过添加功能修饰来优化先导肽结构，这些修饰可以克服固有的肽缺点，同时保持其生物活性的结构特征。
（3）探索蛋白质和肽的相互作用
D-肽可以作为研究蛋白质和肽之间相互作用的宝贵工具。Fmoc-D-Met-OH 促进了可以特异性结合蛋白质靶标的 D-肽类似物的合成。这使研究人员能够更深入地了解蛋白质功能并确定潜在的药物靶标，最终促进药物发现和开发的进步。
2. 其他应用
（1）Fmoc-Met-OH分子对高效钙钛矿太阳能电池的界面改性
多晶钙钛矿经溶液处理后，表面和晶界上会出现大量缺陷，严重影响有机无机杂化钙钛矿太阳能电池的性能，界面改性被认为是减少钙钛矿薄膜缺陷的有效方法。Bin Ma等人将多功能氨基酸分子Fmoc-Met-OH引入到反溶剂溶液中，延缓钙钛矿的结晶，以获得高质量的钙钛矿薄膜。系统的研究表明氨基酸分子对钙钛矿薄膜的形貌和晶体结构有明显的促进作用。Fmoc-Met-OH官能团与钙钛矿中未配位的金属阳离子相互作用，降低了钙钛矿薄膜的表面陷阱态，从而抑制了电荷复合，增强了电荷传输。改性器件的效率可达16.75%，而对照组的效率为14.17%。此外，未封装的器件表现出良好的稳定性，在30%湿度的空气中储存220小时后仍能保持初始效率的65%。
（2）Fmoc-Met-O作为缓蚀剂
为了防止铜（Cu）化学机械抛光（CMP）过程中浆料引起的过度腐蚀，通常需要添加缓蚀剂。Ni Zhan等人探索了蛋氨酸（Met）衍生物FMOC-L-蛋氨酸（Fmoc-Met-OH）作为弱碱性条件（pH = 8.5）下Cu膜CMP的缓蚀剂。结合实验和理论计算，对Fmoc-Met-OH作为缓蚀剂的有效性进行了综合评估。结果表明，Fmoc-Met-OH可以有效抑制Cu的腐蚀，抑制效率（IE）高达78.26%，同时保持较高的去除速率（RR）5703 ? min?1，较低的静态蚀刻速率（SER）676 ? min?1，和较低的表面均方根偏差（Sq）1.41 nm。同时，X射线光电子能谱（XPS）测试和电化学分析结果证实了Fmoc-Met-OH分子能够在Cu表面形成致密有序的吸附膜。通过密度泛函理论（DFT）计算和分子动力学（MD）模拟，验证了Fmoc-Met-OH在Cu底物上表现出强的化学吸附，由高结合能（E Binding）值、低能隙（ΔE）和径向分布函数（RDF）分析证明。该结果在分子或原子水平上为Fmoc-Met-OH具有更好的缓蚀效果提供了理论依据。
参考：
[1]Ma B, Sun X, Yan S, et al. Interface modification by Fmoc-Met-OH molecule for high-efficient perovskite solar cells[J]. Journal of Materials Science: Materials in Electronics, 2022, 33(19): 15359-15368.
[2]Zhan N, Niu X, Liu J, et al. Surface Interaction Effect and Mechanism of Methionine Derivatives as Novel Inhibitors for Alkaline Copper CMP: Insights from Molecular Simulation and Experimental Analysis[J]. ECS Journal of Solid State Science and Technology, 2023, 12(9): 094001.
[3]https://lifechemicals.com/blog/computational-chemistry/394-peptidomimetics-in-modern-drug-discovery
[4]https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/6992521
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