“一文打尽”化学多肽合成副反应｜消旋 and……

作者：杨超月

消旋及其反应机理

多肽合成过程中，部分氨基酸在活化的过程中会导致不同程度的消旋，特别容易消旋的氨基酸有：Cys，His，当然这些消旋化还和溶剂，温度以及多肽合成中的有机碱等因素有关。对于这些氨基酸，昂拓莱司生物，通过采用gao效缩合试剂（例如HATU），减少反应时间，可以减少消旋的比例。固相合成中不适用Wang resin，选用CTC resin作为载体等。一般条件选择适当，消旋化都可以控制在 5% 以内。

消旋反应机理

D-G重排

D-G重排既是Asp-Gly在多肽合成中，Fmoc脱除的时候甘氨酸的氨基会和天冬氨酸的侧链成环。解决这个重排反应办法有；在脱保护时，在脱除液中加入HObt或者dinitrophenol来减少重排。要完全避免重排则可以在甘氨酸和天冬氨酸之间引入Hmb。（昂拓莱司生物提醒：Hmb还可以在合成中肽链缩聚严重的合成反应中引入它减轻缩减现象。）

Fmoc-Asp(OtBu)-(Hmb)Gly-OH

DKP 反应（内成环）

DKP 副反应出现在 Fmoc-Wang 树脂合成过程中，主要出现在第一个氨基酸为 Pro 的时候，当第二个氨基酸脱 Fmoc 的时候，α- 氨基被游离出来之后，立即对 Wang 树脂的苄酯键进行分子内胺解，生成衍生物，同时从 Wang 树脂上释放出来，导致反应终止。该反应很迅速，文献报道采用 50% Pip/DMF，脱 1min，4min 的条件，但是昂拓莱司生物实验证明在多数情况下，即使是 1min 左右反应就吵过了 20%。因此一般在第一个氨基酸为 Pro 的时候，建议采用 2-Cl-Trt 树脂合成，由于该树脂较大的空间阻力，可以完全避免该副反应。这个副反应在 BOC 策略合成过程中，却可以完全避免，因为 BOC 在使用 TFA 脱除后，使氨基以 TFA 盐的形式存在，从而失去了亲核性，不能进攻苄酯键。

DKP反应机理

固相合成难合成序列

固相多肽合成中也经常遇到多肽合成失败或合成效率很低的问题，这里面的主要原因是由于多肽序列引起的，因为有些多肽序列在树脂上形成 β-折叠，改变了树脂的溶胀性能，还有可能将反应的活性位点埋藏在树脂里面，这样使得反应很难进行，目前昂拓莱司生物使用的主要方法有：

①使用混合溶剂，DMSO/DMF，6N 胍啶/DMF 溶液

②反应温度变高，或采用微波方法

③使用高离液盐，LiCl，NaClO4 等。

④使用溶胀性能更好的 PEG-PS 树脂，或者减少树脂担载量（0.05-0.2 mmol/g）

昂拓莱司生物实验室