從表面上看,肽鍵的形成(產(chǎn)生二肽)是一個簡單的化學過程。這意味著兩種氨基酸成分通過肽鍵(酰胺鍵)連接,同時脫水。
肽鍵的形成是在溫和的反應條件下激活一種氨基酸。(A)羧基部分,第二個氨基酸(B)然后親核活化的羧基部分形成二肽(A-B).若羧基成分(A)如果氨基沒有得到保護,肽鍵的形成就無法控制。成線性肽和環(huán)肽等副產(chǎn)物可能與目標化合物A-B混合。因此,在肽合成過程中,所有不參與肽鍵形成的官能團必須以暫時可逆的方式得到保護。
所以,多肽合成——即每個肽鍵的形成,包括三步聚集。
步是制備一些需要保護的氨基酸,氨基酸的兩性離子結構不再存在;
第二步是形成肽鍵的兩步反應,N-保護氨基酸的羧基首先活化為活性中間體,然后形成肽鍵。這種耦合反應既可以作為一個步驟反應,也可以作為兩個連續(xù)反應。
第三步是有選擇地去除或完全去除保護基。雖然所有的去除只能在所有肽鏈組裝完成后進行,但為了繼續(xù)肽合成也需要有選擇地去除保護基。
因為有10種氨基酸(Ser、Thr、Tyr、Asp、Glu、Lys、Arg、His、Sec和Cys)含有側鏈官能團,需要選擇性保護,使肽合成更加復雜。臨時性和半永久性保護基必須區(qū)分,因為對選擇性的要求不同。臨時保護基用于下一步反映氨基酸或羧基官能團的臨時保護。半永久性保護基在不干擾已形成肽鍵或氨基酸側鏈的情況下被去除,有時在合成過程中被去除。
理想情況下,羧基組分的活化和隨后肽鍵的形成(耦合反應)應為快速反應,不應形成消旋或副產(chǎn)物,并應用摩爾反應物以獲得高產(chǎn)。不幸的是,沒有一種化學耦合方法能夠滿足這些要求,而且很少有方法適用于實際合成。
在肽合成過程中,參與各種反應的官能團通常與手動中心相連(甘氨酸是唯一的例外),并且存在潛在的旋轉(zhuǎn)風險。
多肽合成循環(huán)的最后一步是去除所有保護基。選擇性去除保護基除了在二肽合成中需要完全去除保護外,對肽鏈延伸具有重要意義。合成策略應仔細規(guī)劃。根據(jù)戰(zhàn)略選擇,N可以有選擇地去除α-氨基保護基或羧基保護基。“戰(zhàn)略”一詞指的是單個氨基酸的縮合反應順序。一般來說,逐漸合成和片段縮合是有區(qū)別的。肽合成(也稱為“常規(guī)合成”)在溶液中進行。在大多數(shù)情況下,肽鏈逐漸延長只能通過使用肽鏈合成較短的片段來合成。為了合成更長的肽,目標分子必須分割成合適的片段,并確定它們可以限度地減少C端的差異化程度。在單個片段逐漸組裝后,目標化合物將被連接起來。肽合成策略包括選擇和最合適的保護片段,肽合成戰(zhàn)術包括選擇最恰當?shù)谋Wo基組合和的片段偶聯(lián)方法。
寫到最后:
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