发布时间 : 星期日 文章固相合成基础 SPPS更新完毕开始阅读
Asn和Gln侧链的酰胺键在肽合成中一般不加以保护.但合成大肽时，Asn和Gln的α-羧基活化时可能会发生分子内脱氢反应生成氰基化合物.碱性时Gln的侧链可以环化生成酰胺.而且不保护的Fmoc-Gln和Fmoc-Asn在DCM中溶解度很差.为了避免这些问题，可以用9-咕吨基，2，4，6-三甲氧苄基，4，4′―二甲氧二苯甲基或三苯甲基等保护，这四种基因均可用TFA脱除. 6.4 His
His是最容易发生消旋化的氨基酸，必须加以保护.
对咪唑环的非π-N开始用苄基(Bzl)和甲基磺酰基(TOS)保护.但这两种保护基均不太理想.TOS对亲核试剂不稳定，Bzl需要用氢解或Na/NHs除去，并且产生很大程度消旋.Boc基团是一个较理想的保护基，降低了咪唑环的碱性，抑制了消旋，成功地进行了一些合成.但是当反复地用碱处理时，也表现出一定的不稳定性.哌啶羰基在碱中稳定，但是没能很好地抑制消旋，而且脱保护时要用很强的亲核试刘如.
对咪唑环π-N保护，可以完全抑制消旋，π-N可以用苄氧甲基(Bom)和叔丁氧甲基(Bum)保护，(Bum)可以用TFA脱除，Bom更稳定些，需用催化氢解或强酸脱保护，Bum是目前很有发展前途的His侧链保护基，其不足之处在于Fmoc(His)Bum在DCM和DMF中的溶解度较差. 6.5 Cys
Cys的－SH具有强亲核性，易被酰化成硫醚，也易被氧化为二硫键，必须加以保护.常用保护基有三类：一类用TFA可脱除，如对甲苄基、对甲氧苄基和三苯甲基等；第二类可用(CF3CO)3T1／TFA脱除，对TFA稳定.如t-Bu、Bom和乙酰胺甲基等.第三类对弱酸稳定，如苄基和叔丁硫基(stBu)等，Cys(StBu)可用巯基试剂和磷试剂还原，Cys(Bzl)可用Na/NH3(1)脱保护. 6.6 Arg
Arg的胍基具有强亲核性和碱性，必须加以保护.理想的情况是三个氮都加以保护，实际上保护1或2个胍基氮原子.保护基分四类：(1)硝基(2)烷氧羰基(3)磺酰基(4)三苯甲基.
硝基在制备、酰化裂解中产生很多副反应，应用不广.烷氧羰基应主要有Boc和二金刚烷氧羰基(Adoc)2、Fmoc(Arg)Boc的耦联反效率不高，哌啶理时不处稳定，会发生副反应；Adoc保护了两个非π－N，但有同样的副反应发生.对磺酰基保护，其中TOS应用最广，但它较难脱除.近年来2，3，6-三甲基-4-甲氧苯横酰基(Mtr)较受欢迎，在TFA作用下，30分钟即可脱除，但是它们都不能完全抑制侧链的酰化发生.三苯甲基保护基可用TFA脱除.缺点是反应较慢，侧链仍有酰化反应，且其在DCM、DMF中溶解度不好. 6.7 Lys
Lys的ε-NH2必须加以保护.但与α－NH2的保护方式应不同，该保护基要到肽链合成后除去.ε－NH2的保护无消旋问题，可以采用酰基保护基，其它常用的保护基有苄氧碳基和Boc.
6.8 Fmoc基团的脱除
Fmoc基团的芴环系的吸电子作用使9-H具有酸性，易被较弱碱除去，反应条件很温和.反应过程可表示如下：
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哌啶进攻9-H,β消除形成二苯芴烯，很容易被二级环胺进攻形成稳定的加成物.Fmoc基团对不同的碱稳定性不同，可根据实际条件选用.
6.9 耦联反应
固相中的接肽反应原理与液相中基本一致.将两个相应的氨基被保护的及羧基被保护的氨基酸放在溶液内，并不形成肽键.要形成酰胺键，经常用的手段是将羧基活化，其方法是将它变成混合酸酐，或者将它变为活泼酯、酰氯，或者用强的失去剂(碳二亚胺)也可形成酰胺键，耦联反应可表示如下：(A：羰基活泼试剂)
碳二亚胺是常用的活化试剂，其中Dcc使用范围最广，其缺点是形成了不溶于DCM的DCH，过滤时又难于除尽.其他一些如二异丙基碳二亚胺(DCI)、甲基叔丁基碳二亚胺也用于固相合成中，它们形成的脲
溶于DCM中，经洗涤可以除去.其他活化试剂，还有Bop(Bop－C1)、氯甲酸异丙酯、氯甲酸异丁酯、SOC12等.其中Dcc、Bop活化形成对称酸酐、SOC12形成酰氯，其余三种形成不对称酸酐. 6.10 对称酸酐法
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用Dcc形成对称酸酐的方法使用较广.其缺点是有些氨基酸在DCM中不易溶解，生成的Fmoc氨基酸酐溶解度更差.同时还有些副反应，如形成二肽、消旋等. 6.11 混合酸酐法
最常用试剂是氯甲酸的异丙基酯和异丁基酯.前者得到的酸酐稳定性好.只产生很少消旋，在适当的化学计量及溶剂条件下，耦联反应很快.而且，在此反应中使用的N-甲基吗啉和N-甲基哌啶对Fmoc基团无影响.
6.12 酰氯法
在Boc法中不常用的酰氯，因为比较激烈，一些保护基如Boc不稳定.但是，Fmoc基团可以耐受酰氯处理，生成的Fmoc氨基酰氯也很稳定.在三甲基乙酸／三胺或苯并三氮唑／二异丙基乙二胺中，反应速度很快，消旋很少.酰氯法在固相合成中应用还不多，但已表明，Fmoc－氨基酰氯适用于合成有立体障碍的肽序列.
6.13 活化酯法
活化酯法在固相合成中应用最为广泛.采用过的试剂也很多，近来最常用的有HOBt酯、ODhbt酯、OTDO酯等.
HOBt酯反应快，消旋少，用碳二亚胺很容易制得；ODhbt酯很稳定，容易进行分离纯化，与HOBt酯具有类似的反应性和消旋性能，它还有一个优越之处，在酰化时有亮黄色、耦联结束时颜色消失，有利于监测反应；OTDO酯与ODhbt酯类似，消旋化极低，易分离，酰化时伴有颜色从桔红色到黄色的变化等. 6.14 原位法
将碳二亚胺和α－N保护氨基酸直接加到树脂中进行反应叫做原位法.
用DIC代替Dcc效果更好.其他的活化试剂还有Bop和Bop-C1等.原位法反应快、副反应少、易操作.其中DIC最有效，其次是Bop、Bop-C1等.遗憾的是Bop酰化时生成致癌的六甲基磷酰胺，限制了其应用.
6.15 裂解及侧链保护基脱除
Fmoc法裂解和脱侧链保护基时可采用弱酸.TFA为应用最广泛的弱酸试剂，它可以脱除t-Bu、Boc、Adoc、Mtr等；条件温和、副反应较少.不足之处：Arg侧链的Mtr很难脱除，TFA用量较大；无法除掉Cys的t-Bu等基因.也有采用强酸脱保护的方法：如用HF来脱除一些对弱酸稳定的保护基，如Asp、Glu、Ser、Thr的Bzl(苄基)保护基等，但是当脱除Asp 的吸电子保护基时，会引起环化副反应.而TMSBr和TMSOTf在有苯甲硫醚存在时，脱保护速度很快.此外，根据条件不同，碱、光解、氟离子和氢解等脱保护方法也有应用.
Fmoc基团用于固相合成多肽已经有了十多年的历史，在合成一些含有在酸性条件下不稳定的氨基的残基的肽时，具有特别优越之处.将Fmoc法和Boc法互相补充，定会在合成更多、更大的生物分子中发挥。
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二、常用保护氨基酸数据
缩写 A-Ala R-Arg N-Asn D-Asp C-Cys Q-Gln E-Glu G-Gly H-His I-Ile L-Leu K-Lys 名称 Fmoc-Ala Fmoc-Arg(Pbf) Fmoc-Asn(Trt) Fmoc-Asp(OtBu) Fmoc-Cys(Trt) Fmoc-Gln(Trt) Fmoc-Glu(OtBu) Fmoc-Gly Fmoc-His(Trt) Fmoc-Ile Fmoc-Leu Fmoc-Lys (Boc) 分子量 311.3 648.77 596.7 411.46 585.7 610.7 425.48 297.3 619.7 353.4 353.4 468.5 残基 71.08 155.18 114.11 115.09 103.15 128.13 129.12 57.05 137.14 113.16 113.16 128.18 缩写 M-Met F-Phe P-Pro S-Ser T-Thr W-Trp (D)W-Trp D-Tyr V-Val pGlu 名称 Fmoc-Met Fmoc-Phe Fmoc-Pro Fmoc-Ser(tBu) Fmoc-Thr(tBu) Fmoc-Trp (Boc) Fmoc-Tyr(tBu) Fmoc-Val PyroGlu 分子量 371.5 387.4 337.4 383.4 397.5 526.59 459.5 339.4 129.1 残基 131.20 147.18 97.19 87.08 101.11 186.22 163.18 99.13
常用试剂种类及数据
名称 HOBt TBTU HATU DMAP HOAT Cl-HOBt HBTU HMPA PyBoc 分子量 135.1 321.1 380.3 122.1 136.1 169.57 379.3 182.18 520.4 名称 DIPCDI(DIC) DIPEA(DIA) Ac2O Pyridine TFA TMP EDT TIS NMM 分子量 126.3 129.4 102.1 79.1 114.2 121.18 94.24 158.4 101.15 密度（g/ml） 0.806 0.76 1.08 0.983 1.44 0.92 1.123 0.773 0.9168 常见保护基团结构及数据
缩写 Fmoc- Pbf- Trt- Boc-
分子量 222 253 242.3 101.1 缩写 tBu- OtBu- Ac- Z- 分子量 56 72 43 134.1 缩写 Acm- Mz- 分子量 57 165.1
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