ポリペプチド合成原料アミノ酸の保護基

 

アミノ酸保護基

20一般的なアミノ酸は側鎖に応じていくつかのカテゴリーに分類できます:脂肪族アミノ酸 (Ala、Gly、Val、Leu、Ile)、芳香族アミノ酸 (Phe、Tyr、Trp、His)、アミドまたはカルボキシル側鎖アミノ酸 (Asp、Glu、Asn、Gln)、塩基性側鎖アミノ酸 (Lys、Arg)、硫黄-含有アミノ酸(Cys、Met)、アルコール-含有アミノ酸 (Ser、Thr)、イアミノ酸 (Pro)。

ペプチドの化学合成におけるアミノ酸の保護は非常に重要であり、合成の成功を直接決定します。 20 種類の一般的なアミノ酸の多くは活性な側鎖を持ち、保護する必要があるため、一般にこれらの保護基は合成プロセス中に安定であり、副反応がなく、合成完了後に完全かつ定量的に除去できることが必要です。合成中に保護が必要なアミノ酸には、Cys、Asp、Glu、His、Lys、Asn、Gln、Arg、Ser、Thr、Trp、Tyr が含まれます。保護が必要な基:ヒドロキシル、カルボキシル、メルカプト、アミノ、アミド、グアニジン、インドール、イミダゾールなど。

Trp ではインドールは比較的安定な性質を持っているため、保護する必要はありません。もちろん、特殊な状況下では、Asn、Gln、Thr、Tyr などの一部のアミノ酸が保護されない場合があります。

 

表 1 アミノ基の脱アミノ化のための 3 つの一般的な条件

  TFA HBr/TFA H2/Pd-C ピペリジン/DMF
ボク y y n n
Z n y y n
Fmoc n y n y

 

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図 1 3 つの一般的なアミノ保護基の構造

アミノ酸側鎖には多くの保護基が存在します。同じ側​​鎖には多くの異なる保護基があり、異なる条件下で選択的に除去できます。これは、環状ペプチドおよびポリペプチドの修飾において非常に重要です。さらに、側鎖の保護基は選択される合成方法と密接に関係します。液相と固相は異なります。固相BOCとFMOCでは戦略も異なります。ある意味、ペプチド化学はアミノ酸保護基の柔軟な使用と組み合わせです。側鎖保護基の使用については、Wang Dexin の「固相有機合成」-「原理と応用ガイド」第 4 章を参照してください。ここでは主に Cys、Lys、Asp のいくつかの保護基とその除去方法を紹介します。 Cys 最も一般的な保護基は 3 つあります: Trt、Acm、Mob。これら 3 つの保護基により、複数対のジスルフィド結合を持つポリペプチドの合成が完了します。

Lys 最も一般的な保護基は、Boc、Fmoc、Trt、Dde、Allyl です。これは、環状ペプチドの固相合成に多くの直交保護戦略を提供します。{0} Asp 最も一般的な保護基は、Otbu、OBzl、OMe、OAll、OFm です。さまざまな直交保護戦略も提供されています。
 

表 2 チオール基の一般的な保護基

略語 構造 除外条件
トルト 1 TFA、HCl/HOAc、I2/MeOH
Acm 2 I2/MeOH、Hg2+
暴徒 3 HF、TFMSA、Hg2+

 

表 3 アミノ基の一般的な保護基

構造 除外条件
トルト 4 TFA、HOAc、HCOOH
ボク 5 HCl/HOAc、TFA/DCM
Fmoc 6 ピップ/DMF、NaOH/MeOH
でー 7 H2NNH2/DMF
アリル 8 Pd(Ph3P)4、モルホリン/THF

 

表 3 カルボキシル基の一般的な保護基

略語 構造 除外条件
オットブ 9 TFA、HOAc、HCOOH
OBzl 10 H2/Pd、HF、TFMSA
オメ 11 NaOH/MeOH
○すべて 12 Pd(Ph3P)4、モルホリン/THF
OFm 13 ピップ/DMF、DBU/DMF