丙戊酰酪氨酸二肽Tyr-Tyr-VPA的固相合成*
2010-11-27伍江卓赵东欣薛永亮王宏慧
伍江卓, 卢 奎,2, 赵东欣, 薛永亮, 王宏慧
(1. 河南工业大学 化学化工学院,河南 郑州 450001; 2. 河南工程学院,河南 郑州 451191)
多肽是涉及生物体内各种细胞功能的生物活性物质,可被广泛的用于医疗、卫生、保健、食品,化妆品等方面[1~5]。多肽的全合成不仅具有重要的理论意义,而且具有重要的应用价值,对化学、生化[6]、医药、免疫[7]及微生物学等领域都起了巨大的推动作用。
丙戊酸钠为抗癫痫药,在医药上用途很广,具有抑制肺癌细胞株增殖功能,有望用于治疗恶性肿瘤[8]。但丙戊酸钠对胃肠道有刺激性,吸收快,血浓度波动大,将其羧基修饰为酰胺基,形成丙戊酰胺,则毒性减小,吸收较慢,血浓度波动范围小。
本文设计并合成了丙戊酰酪氨酸二肽(Tyr-Tyr-VPA),期望得到副作用更小的抗癫痫药物。以Wang树脂为固相载体,Fmoc-为α-氨基保护基,HBTU-HOBT为缩合剂,采用固相法合成了Tyr-Tyr-VPA(Scheme 1),粗产率86.7%,其结构经IR和ESI-MS表征。
1 实验部分
1.1 仪器与试剂
岛津IR-Prestige 21型傅立叶变换红外光谱仪;Agilent 6310型离子阱液相色谱-质谱仪;Agilent 1100型高效液相色谱仪。
丙戊酸,纯度99.7%,盐城东阳生物制品有限公司;乙腈,色谱纯,TEDIA公司;氨基酸药品、苯并三氮唑-N,N,N′,N′-四甲基脲六氟磷酸酯(HBTU),一羟基苯并三唑(HOBt),N,N-二异丙基乙胺(DIEA), Fmoc-Tyr(tBu) Wang Resin(1,担载量0.53 mmol·g-1), Fmoc-Tyr(tBu)-OH,三氟乙酸(TFA)和茚三酮,吉尔生化(上海)有限公司; 其余所用试剂均为分析纯。
®=Wang Resin
1.2 合成
(1) 脱Fmoc-保护
在固相合成管中加入Fmoc-1 500 mg, DMF 7.5 mL,静置溶胀30 min。抽滤,滤饼加入20%哌啶的DMF溶液7.5 mL,振荡30 min,抽滤,滤饼再加入20%哌啶的DMF溶液7.5 mL,振荡90 min,抽滤,滤饼用DMF(10×7.5 mL)洗涤(每次不少于1 min)得脱Fmoc-保护的1。
在小试管中加入1(4 mg~5 mg),滴加3滴茚三酮溶液,100 ℃水浴加热3 min,呈紫色或黑色为阳性,说明有游离的氨基存在,Fmoc-脱除完全;若无色或颜色较浅为阴性,表明Fmoc-脱除不完全,需重复脱Fmoc-保护过程至1呈阳性。
(2) 缩合
在试管中加入Fmoc-Tyr(tBu)-OH 365 mg, HOBT 107 mg, HBTU 302 mg和DMF 7.5 mL,振荡使其完全溶解后加入DIEA 263μL,混匀,室温下避光静置2 min~3 min得活化Fmoc-Tyr(tBu)-OH溶液。
将活化Fmoc-Tyr(tBu)-OH溶液加入1中,于室温氮气吹动反应4 h,抽滤,滤饼用DMF(8×7.5 mL)洗涤(每次不少于1 min),抽干得Fmoc-Tyr-1(Fmoc-2)(用Kaiser法监控至缩合反应进行完全)。
用类似1.2(1)方法对Fmoc-2进行脱Fmoc-保护得2。
将活化丙戊酸0.114 g加入2中,于室温氮气吹动反应4 h,抽滤,滤饼依次用DMF(3×7.5 mL),甲醇(3×7.5 mL)和二氯甲烷(3×7.5 mL)洗涤(每次洗涤不少于1 min),抽干,用氮气吹干得浅黄色固体2-VPA(用Kaiser法监控至缩合反应进行完全)0.5 g,粗产率86.7%。
(3) 树脂切割
在烧瓶中加入树脂切割试剂[V(TFA) ∶V(三异丙基硅烷) ∶V(水)=95.0 ∶2.5 ∶2.5] 10 mL和2-VPA,磁力搅拌下于室温反应3 h。用砂芯漏斗滤入冰乙醚中,滤液在冰箱中静置2 h,离心收集沉淀得粗肽Tyr-Tyr-VPA。
(4) 纯化
用反相HPLC法纯化粗肽Tyr-Tyr-VPA, Eclipse XDB C18 5μm(150 mm×4.6 mm),柱温20 ℃,流动相:A=V(水) ∶V(乙腈),梯度洗脱,基线:A=60 ∶40, 0 min~30 min: A=30 ∶70;检测波长254 nm,流速1 mL·min-1, tR=6.8 min。收集液旋蒸除去乙腈,冷冻干燥得白色粉末Tyr-Tyr-VPA。IRν: 3 297(O-H), 2 957(C-C), 1 637(C=O), 1 538, 1 513, 1 458(Ph), 1 240(C-O) cm-1; MSm/z: 470.8{[M+H]+}。
2 结果与讨论
本实验采用多肽固相合成法,选用Wang树脂为固相载体,以Fmoc-为α-氨基保护基,HBTU-HOBT为缩合剂,合成了丙戊酰酪氨酸二肽Tyr-Tyr-VPA,粗产率86.7%,粗产物用RP-HPLC进行制备。实验中,为了增加产率和缩短反应时间,可以延长脱Fmoc-保护和缩合反应时间,使每次洗涤时间减少至1 min。
不同的氨基酸保护基不同,需要选择不同的脱侧链和树脂切割方法,2-VPA的树脂切割试剂为TFA/三异丙基硅烷/水混合溶液。酪氨酸是疏水性氨基酸,滤入冰乙醚之后不出现沉淀,可以直接将冰乙醚旋蒸干,用甲醇溶解后进行反相HPLC纯化。
本方法反应条件温和,收率较高。
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