多肽固相合成有哪些常用樹脂?
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肽樹脂過濾操作
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Wang-resin
多肽固相合成中常用的樹脂是羥基,第一種氨基酸通過酯鍵與樹脂的Linker連接。因此,偶聯(lián)條件比酰胺鍵更強,需要DMAP催化。氨基酸特別容易消旋,因為DMAP具有很強的堿性,(Cys,His)不適用于Wang-resin,這個時候建議使用CTC-resin。
另外,當(dāng)Wang-resin碳端二肽中含有Gly、Pro時,也要注意DKP的副反應(yīng)(機制見下圖)。N-端氨基酸脫Fmoc后,裸露出氨基,攻擊前面的酰胺鍵或酯鍵,受影響的片段以二酮哌嗪的形式從樹脂中脫落,最終導(dǎo)致收率下降。當(dāng)Gly,Pro,N-烷基氨基酸在C-端前兩個氨基酸中時,交替D/L型氨基酸時,會加速這種反應(yīng)。當(dāng)固定相的Linker類型為酯鍵時,這種副作用最為嚴(yán)重,因為羥基是比氨基更強的離開基團(tuán)。這種副作用可以通過使用CTC-resin來抑制。
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Wang-resin的linker相對穩(wěn)定,需要高濃度TFA裂解。在高濃度TFA條件下裂解,Wang-resin的linker可能會出現(xiàn)不規(guī)則裂解,從而產(chǎn)生正離子1。如果肽鏈中有Trp殘基,正離子可能會攻擊Trp殘基側(cè)鏈的吲哚環(huán)引,從而產(chǎn)生M+106的雜質(zhì)(機制見下圖)。一般情況下,Wang-resin的linker在A處斷裂,但當(dāng)肽鏈中含有一些難以去除的側(cè)鏈保護(hù)基時(例如Arg的側(cè)鏈Pbf,DOTA環(huán)的羧基保護(hù)基tBu等),則必須采用更強的切割條件,此時Wang-resin的linker可能會出現(xiàn)不規(guī)則的裂解,在A和B處同時斷裂,產(chǎn)生正離子1,這種離子特別容易攻擊Trp側(cè)鏈。使用CTC-resin可以完全避免這種副作用,如果必須使用Wang-resin,為了控制這種副作用,可降低切割溫度,縮短切割時間。
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CTC-resin
多肽固相合成中常用的樹脂對水非常敏感。在裝載第一種氨基酸時,不需要預(yù)活化,只需將氨基酸和DIPEA溶液加入樹脂即可反應(yīng),因此在裝載第一種氨基酸時,完全可以避免Wang-resin產(chǎn)生的消旋副作用。與此同時,CTC-resin的linker上的氯原子也能有效地抑制DKP副作用。
由于CTC-resin的linker不穩(wěn)定,低濃度TFA可以使其分解,因此,在合成過程中,一些肽鏈可能會從樹脂中脫落,從而降低收率。但由于這一特點,我們可以使用低濃度TFA分解肽樹脂來獲得多肽片段,這些片段可以完全保護(hù)側(cè)鏈,用于多肽片段合成。
Rinkamide-resin
氨基是制備肽酰胺最常用的樹脂。我們通常使用Rink?amide-resin,氨基受到Fmoc的保護(hù)。在裝載第一種氨基酸時,首先要去除Fmoc,然后進(jìn)入正常的偶聯(lián)洗滌脫保循環(huán)。Rinkamide-resin的linker相對穩(wěn)定,需要高濃度TFA裂解,因此也會產(chǎn)生類似于Wang-resin的副作用(見下圖)。若肽鏈中含有Trp殘基,則應(yīng)注意相似的副作用。
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此種制備肽酰胺的樹脂更貴,功能基團(tuán)是氨基,就像Rinkamide-resin一樣。我們通常使用Sieber-resin,氨基受到Fmoc的保護(hù)。在裝載第一種氨基酸時,首先要去除Fmoc,然后進(jìn)入正常的偶聯(lián)洗滌脫保循環(huán)。不同之處在于,Sieber-resin的linker沒有Rinkamide-resin那么穩(wěn)定,C-端酰胺多肽片段可以通過低濃度TFA裂解肽樹脂來獲得側(cè)鏈全保護(hù)。