末端N-Teoc保護(hù)的氨基酸的合成

周亮，余美平

末端N-Teoc保護(hù)的氨基酸的合成

周亮，余美平

（杭州阿德萊諾泰制藥技術(shù)有限公司，浙江杭州310018）

以Teoc為保護(hù)基，對(duì)4種氨基酸（Fmoc-Dap-OH、Fmoc-Dab-OH、Fmoc-Orn-OH和Fmoc-Lys-OH）的末端氨基進(jìn)行保護(hù)，分別合成了末端氨基Teoc保護(hù)的氨基酸[Fmoc-Dap（Teoc）-OH、Fmoc-Dab（Teoc）-OH、Fmoc-Orn（Teoc）-OH和Fmoc-Lys（Teoc）-OH]，其結(jié)構(gòu)經(jīng)1H NMR、13C NMR、MALDI-TOF-MS及元素分析表征。

氨基酸；Teoc；合成

氨基酸在醫(yī)藥、食品工業(yè)上有著廣泛的應(yīng)用。近年來在生理、藥理、醫(yī)學(xué)上的研究取得了很大的進(jìn)展，研究氨基酸及其衍生物的合成有著重要的意義[1]。在Fmoc多肽固相合成策略中，賴氨酸（Lys）、鳥氨酸（Orn）、2,3-二氨基丙酸（Dab）和2,4-二氨基丁酸（Dap中的側(cè)鏈氨基由于堿性很強(qiáng)，同時(shí)具有親核作用，是進(jìn)行化學(xué)修飾的常用位點(diǎn)。因此，需要特殊的保護(hù)基團(tuán)，在一定條件下，其保護(hù)基可被選擇性地脫除，而其他保護(hù)基不受影響可以進(jìn)行，一般使用Dde[2]、IvDde[3]、Alloc[4]等進(jìn)行正交保護(hù)。

但是使用上述保護(hù)基，存在以下不足，當(dāng)用20%的哌啶/DMF脫除Fmoc時(shí)，在每次脫除過程中會(huì)有少量的Dde保護(hù)基團(tuán)脫落；脫除Dde和IvDde保護(hù)基團(tuán)時(shí)，若同時(shí)含有烯丙基類保護(hù)基，雙鍵容易被還原；脫除Alloc時(shí)，會(huì)使用貴金屬四（三苯基膦）鈀，不僅增加成本，金屬殘留還會(huì)影響產(chǎn)品質(zhì)量和含量[5]。

三甲基硅乙氧羰基（Teoc）保護(hù)的側(cè)鏈氨基的Fmoc型氨基酸，克服了上述缺點(diǎn)，在三氟乙酸（TFA）、哌啶-DMF和2%肼溶液環(huán)境中非常穩(wěn)定，在接枝、環(huán)化和支鏈被Fmoc（芴甲氧羰基）/ tBu修飾過的固相和液相肽合成中有極大的應(yīng)用價(jià)值。研究表明，以Teoc作為保護(hù)基的氨基酸在黃蜂毒素[6]和醋酸地加瑞克[7]的合成中有很好的應(yīng)用。

本文選取了α-氨基由Fmoc保護(hù)的4種氨基酸（Fmoc-Dap-OH,Fmoc-Dab-OH,Fmoc-Orn-OH和Fmoc-Lys-OH），對(duì)其末端氨基進(jìn)行Teoc保護(hù)，合成了Fmoc-Dap（Teoc）-OH、Fmoc-Dab（Teoc）-OH、Fmoc-Orn（Teoc）-OH和Fmoc-Lys（Teoc）-OH（Scheme 1），其結(jié)構(gòu)經(jīng)1H NMR、13C NMR、MALDI-TOF-MS和元素分析表征。

該合成方法未見文獻(xiàn)報(bào)道。

Fmoc-Dap（Teoc）-OH（X=1）,Fmoc-Dap（Teoc）-OH（X=2）,Fmoc-Orn（Teoc）-OH（X=3）,Fmoc-Lys（Teoc）-OH（X=4）

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 儀器與試劑

Mercury-500型500 MHZ核磁共振儀（CDCl3為溶劑，TMS為內(nèi)標(biāo)）；布魯克AUTO FLEX SPEED TOF-TOF型質(zhì)譜儀；VARIOELⅢ型全自動(dòng)元素分析儀。

Fmoc-Dap-OH、Fmoc-Dab-OH、Fmoc-Orn-OH、Fmoc-Lys-OH和N-[2-（三甲基硅基）乙氧羰氧基]琥珀酰亞胺（Teoc-OSu），吉爾生化公司；其余所用試劑均為國(guó)產(chǎn)分析純。

1.2 Fmoc-Dap（Teoc）-OH的合成

稱取3．26 g Fmoc-Dap-OH（1 equiv，10 mmol）和1．06 g Na2COX（1 equiv，10 mmol）加入到50 mL水和50 mL四氫呋喃的混合溶液中溶解，稱取2．85 g Teoc-OSu（1．1 equiv，11 mmol）加入到50 mL四氫呋喃，溶解后滴加上述混合溶液中，室溫反應(yīng)過夜。用檸檬酸調(diào)至pH＝2～3，用乙酸乙酯（3×200 mL）萃取，合并有機(jī)相，分別用檸檬酸和氯化鈉飽和溶液洗滌，無水硫酸鈉干燥，旋蒸除溶得淡黃色油狀物，用混合溶劑[V（醋酸乙酯）:V（石油醚）＝1:3]重結(jié)晶得Fmoc-Dap（Teoc）-OH：類白色固體3．81 g，產(chǎn)率81%；1H NMR（500 MHz, CDCl3）：δ 7．7（2H，d，J＝7．3 Hz，F(xiàn)moc ArH），7．63～7．55（2H，br m，F(xiàn)moc ArH），7．40（2H，t，J＝7．3 Hz，F(xiàn)moc ArH），7．3（2H，t，J＝7．3 Hz，F(xiàn)moc ArH），4．50～4．10（6H，br m，H-R，F(xiàn)moc-CH2和-CH，Teoc OCH2），3．78～3．53（2H，br m，H-β），0．98（2H，br m，TeocSi-CH2），0．00（9H，br s，Teoc Si[CH3]3）；13C NMR（125 MHz，CDCl3）：δ 173．3，158．0，156．6，143．7，143．6，1 41．3（2C），127．8（2C），127．1（2C），125．2（2C），120．0（2C），67．6，64．1，55．1，47．2，42．5，17．8，-1．3（3C）；MALDI-TOF-MS m/z：471．19[M+ 1]+；Aanlcaled for C24H30N2O6Si：C，61．27；H，6．42；N，5．94；O，20．41；Si，5．96。

1.3 Fmoc-Dab（Teoc）-OH的合成

稱取3．40 g Fmoc-Dab-OH（1 equiv，10 mmol）和1．06 g Na2CO3（1 equiv，10 mmol）加入到50 mL水和55 mL四氫呋喃的混合溶液中溶解，稱取2．85 g Teoc-OSu（1．1 equiv，11 mmol）加入到50 mL四氫呋喃，溶解后滴加上述混合溶液中，室溫反應(yīng)過夜。用檸檬酸調(diào)至pH＝2～3，用乙酸乙酯（3× 250 mL）萃取，合并有機(jī)相，分別用檸檬酸和氯化鈉飽和溶液洗滌，無水硫酸鈉干燥，旋蒸除溶得淡黃色油狀物，用混合溶劑[V（醋酸乙酯）:V（石油醚）＝1:3]重結(jié)晶得Fmoc-Dab（Teoc）-OH：類白色固體4．07 g，產(chǎn)率84%；1H NMR（500 MHz，CDCl3）：δ 7．77（2H，d，J＝7．3 Hz，F(xiàn)moc ArH），7．64～7．58（2H，br m，F(xiàn)moc ArH），7．41（2H，t，J＝7．3 Hz，F(xiàn)moc ArH），7．32（2H，t，J＝7．3 Hz，F(xiàn)moc ArH），4．50～4．10（6H，br m，F(xiàn)moc-CH2和-CH，Teoc O-CH2，和H-α），3．55～3．00（2H，br m，H-γ），2．14～1．85（2H，br m，H-β），1．02（2H，br m，Teoc Si-CH2），0．04（9H，br s，Teoc Si[CH3]3）；13C NMR（125 MHz，CDCl3）：δ 175．2，157．6，156．4，143．8，143．6，141．3（2C），127．7（2C），127．1（2C），125．1（2C），120．0（2C），67．3，63．8，51．5，47．3，37．0，33．4，17．9，-1．2（3C）；MALDI-TOFMS m/z：485．20[M+1]+；Aanlcaled for C25H32N2O6Si：C，61．97；H，6．65；N，5．77；O，19．82；Si，5．79。

1.4 Fmoc-Orn（Teoc）-OH的合成

稱取3．54 g Fmoc-Dab-OH（1 equiv，10 mmol）和1．06 g Na2CO3（1 equiv，10 mmol）加入到50 mL水和60 mL四氫呋喃的混合溶液中溶解，稱取2．85 g Teoc-OSu（1．1 equiv，11 mmol）加入到50 mL四氫呋喃，溶解后滴加上述混合溶液中，室溫反應(yīng)過夜。用檸檬酸調(diào)至pH＝2～3，用乙酸乙酯（3× 250 mL）萃取，合并有機(jī)相，分別用檸檬酸和氯化鈉飽和溶液洗滌，無水硫酸鈉干燥，旋蒸除溶得淡黃色油狀物，用混合溶劑[V（醋酸乙酯）:V（石油醚）＝1:3]重結(jié)晶得Fmoc-Dab（Teoc）-OH：類白色固體3．99 g,，產(chǎn)率80%；1H NMR（500 MHz，CDCl3）：δ 7．75（2H，d，J＝7．3 Hz，F(xiàn)moc ArH），7．63～7．50（2H，br m，F(xiàn)moc ArH），7．38（2H，t，J＝7．3 Hz，F(xiàn)moc ArH），7．29（2H，t，J＝7．3 Hz，F(xiàn)moc ArH），4．53～4．03（6H，br m，F(xiàn)moc-CH2和-CH,Teoc O-CH2和H-α），3．25～3．05（2H，br m，H-δ），2．02～1．36（4H，br m，H-β和H-γ），0．98（2H，br m，Teoc O-CH2），0．04（9H，br s，Teoc Si[CH3]3）；13C NMR（125 MHz，CDCl3）：δ 175．5，156．7，156．2，143．8，143．6，141．3（2C），127．7（2C），127．1（2C），125．2（2C），120．0（2C），67．2，63．6，53．5，47．3，40．5，29．7，26．0，17．9，-1．2（3C）；MALDI-TOF-MS m/z：499．22[M+1]+；Aanlcaled for C26H34N2O6Si：C，62．65；H，6．86；N，5．61；O，19．26；Si，5．62。

1.5Fmoc-Lys（Teoc）-OH的合成

稱取3．68 g Fmoc-Dab-OH（1 equiv，10 mmol）和1．06 g Na2CO3（1 equiv，10 mmol）加入到50 mL水和65 mL四氫呋喃的混合溶液中溶解，稱取2．85 g Teoc-OSu（1．1 equiv，11 mmol）加入到50 mL四氫呋喃，溶解后滴加上述混合溶液中，室溫反應(yīng)過夜。用檸檬酸調(diào)至pH＝2～3，用乙酸乙酯（3× 250 mL）萃取，合并有機(jī)相，分別用檸檬酸和氯化鈉飽和溶液洗滌，無水硫酸鈉干燥，旋蒸除溶得淡黃色油狀物，用混合溶劑[V（醋酸乙酯）:V（石油醚）＝1:3]重結(jié)晶得Fmoc-Lys（Teoc）-OH:類白色固體3．66 g，產(chǎn)率58%；1H NMR（500 MHz，CDCl3）：δ 7．75（2H，d，J＝7．3Hz，F(xiàn)moc ArH），7．63～7．51（2H，brm，F(xiàn)mocArH），7．38（2H，t，J＝7．3Hz，F(xiàn)moc ArH），7．29（2H，t，J＝7．3Hz，F(xiàn)moc ArH），4．55～4．00（6H，br m，F(xiàn)moc-CH2和-CH，Teoc O-CH2和H-α），3．27～3．00（2H，br m，H-ε），2．00～1．25（6H，br m，H-β，H-γ，H-δ），0．98（2H，br m，Teoc OCH2），0．02（9H，br s，Teoc Si[CH3]3）；13C NMR（125 MHz，CDCl3）：δ175．7，156．7，156．1，143．9，143．7，141．3（2C），127．7（2C），127．0（2C），125．1（2C），119．9（2C），67．1，63．7，53．7，47．3，40．7，31．9，29．4，22．2，17．9，-1．2（3C）；MALDI-TOF-MS m/z：513．25 [M+1]+；Aanlcaled for C27H36N2O6Si：C，63．26；H，7．07；N，5．47；O，18．71；Si，5．48。

2 結(jié)果與討論

在反應(yīng)過程中，影響收率的因素有：反應(yīng)底物在反應(yīng)介質(zhì)中的溶解度和摩爾比。4種氨基酸原料的碳鏈依次增長(zhǎng)，其溶解性隨碳鏈長(zhǎng)度增加而降低，因此為了提高反應(yīng)底物在反應(yīng)介質(zhì)中的溶解度，應(yīng)相應(yīng)增加溶劑的量；在各組反應(yīng)中氨基酸與Teoc-OSu的摩爾比為1．0∶1．05，后者稍過量可促使反應(yīng)完全。

3 結(jié)論

通過上述簡(jiǎn)單的反應(yīng)步驟實(shí)現(xiàn)了氨基酸末端N-Teco保護(hù)，該方法反應(yīng)步驟簡(jiǎn)單，后處理方便，產(chǎn)率較高，適合于放大制備，具有極好的實(shí)際運(yùn)用價(jià)值。

[1]厲保秋,路楊,高繼有,等．多肽藥物研究與開發(fā)[M]．北京:人民衛(wèi)生出版社,2011．

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[3]Wilhelm R R,Ananth S,Michelle A S,et al．Evaluation of ivDde as a quasi-orthogonal protecting group for Fmoc solid-phase peptide synthesis[C]．Peptides for the new millennium:proceedings of the 16th American Peptide symposium．Netherlands:Kluwer Academic Publishers,2000: 58-59．

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[7]路楊,周亮,楊東暉,等．一種制備醋酸地加瑞克的方法: CN,103992378A[P]．2014-08-20．

Synthesis of End N-Teoc Protected Amino Acid

ZHOU Liang，YU Mei-ping
（Adlai Nortye Pharmaceutical Co.,Ltd.,Hangzhou,Zhejiang 310018,China)

Four kinds of N-Teoc protected amino acid[Fmoc-Dap(Teoc)-OH,Fmoc-Dab(Teoc)-OH, Fmoc-Orn(Teoc)-OH and Fmoc-Lys(Teoc)-OH]were synthesized by protecting the end amido of amino acid (Fmoc-Dap-OH,Fmoc-Dab-OH Fmoc-Orn-OH and Fmoc-Lys-OH)using Teoc as a protecting group．The structures were confirmed by1H NMR,13C NMR,MALDI-TOF-MS and elemental analysis．

amino acid;Teoc;synthesis

1006-4184（2015）5-0033-03

2015-01-08

周亮（1979-），工程師，主要從事多肽及氨基酸衍生物的合成。E-mail：zhouliang2898@163.com。