Fmoc-His(Mtt)-OH的合成*

智晓霞， 王卫国， 康 武， 张 波， 何冰芳， 徐红岩

(1. 南京工业大学 生物工程与制药工程学院，江苏 南京 210009； 2. 中国科学院 上海有机化学研究所，上海 200032)

组氨酸(His)是组成人体蛋白质的氨基酸之一，是多肽合成中的重要原料。His含有杂环咪唑基，具有弱碱性。在多肽合成中，His的氨基和咪唑基必须进行有效保护。选择适当的保护基不但可以减少副反应，而且还可提高其溶解度、抑制消旋等[1]。

在目前的多肽合成中，三苯甲基、叔丁氧羰酰基[2,3]是常用的咪唑保护基，但需要在高浓度三氟乙酸(TFA)下脱除，产生有毒废液多。而4-甲基-三苯甲基(Mtt)[4～6]可以在很温和的条件下被脱除，所需TFA浓度仅为1%，所以Fmoc-His(Mtt)-OH(2)作为Fmoc(9-笏甲氧羰基)策略多肽合成的原料具有较强的应用优势。Kyriakides等[6]用2合成了Gly-His-Lys; Kovács[7]等用2合成了PNA; Krezel等[8]以2为原料合成人类组蛋白H2A的120～125片段Ac-Thr-Glu-Ser-His-His-Lys-NH2； Karavelas等[9]以2为原料合成了人类组蛋白H2B的102～107片段Ac-Glu-Leu-Ala-Lys-His-Ala-amide。但目前尚未有文献报道2的合成。

本文以His为原料，二氯二甲基硅烷(DMDCS)为双保护试剂，在碱性条件下His的咪唑环和α-氨基位分别引入Mtt和Fmoc保护基，成功地合成了2(Scheme 1)，总收率52.2%，其结构经1H NMR和MS确证。

该合成方法简单、收率高、成本低，适合工业化生产。

Scheme1

1 实验部分

1．1 仪器与试剂

Varian 300 MHz型核磁共振仪(DMSO-d6为溶剂，TMS为内标)；ZQ 2000型质谱仪；1200型高效液相色谱仪。

His， 4-甲基-三苯甲基氯(Mtt-Cl)， 9-芴甲基-N-琥珀酰亚胺基碳酸酯(Fmoc-OSu)，吉尔生化(上海)有限公司，纯度>98%；其余所用试剂均为分析纯。

1．2 合成

(1) H-His(Mtt)-OH(1)的合成

在反应瓶中加入二氯甲烷200 mL ，搅拌下依次加入His 11.64 g(75 mmol)和DMDCS 13 mL(101 mmol)，回流(40 ℃)反应2 h～3 h。冷却至0 ℃，缓慢滴加三乙胺38 mL，调节pH至7～8,加入Mtt-Cl 14.64 g(50 mmol)，搅拌下于常温反应过夜[TLC跟踪，展开剂：A=V(氯仿) ∶V(甲醇)∶V(醋酸)=90 ∶8∶2]。加入混合溶剂[V(乙醚) ∶V(水)=2 ∶3]100 mL 析晶，过滤，滤饼先后用乙醚和石油醚各洗2～3遍，干燥得白色固体114.57 g，收率71%，纯度98.2%(HPLC,下同)；1H NMR(氘代甲醇)δ： 2.35(s, 3H, CH3), 2.90～2.95(m, 1H, CH2), 3.10～3.17(dd, 1H, CH2), 3.78～3.82(m, 1H, CH), 6.84(s, 1H, iminazole-H), 7.00～7.38(m, 15H, ArH), 7.40(s, 1H, iminazole-H); ESI-MSm/z: 411.9{[M+H]+}， 823.8{[M+2H]2+}， 1 647.7{[M+4H]4+}。

(2)2的合成

在反应瓶中加入5%Na2CO3溶液50 mL 和15.6 g(14 mmol)，冰浴冷却，搅拌下加入Fmoc-OSu 6.9 g(20 mmol)的丙酮(200 mL)溶液，搅拌约15 min,控制pH 8～9，于室温反应至终点(TLC跟踪，展开剂：A=90 ∶8∶2)。减压蒸除丙酮，残余液先后用石油醚和混合溶剂[V(石油醚) ∶V(乙酯乙酸)=3 ∶1]洗涤，分液，水相用乙酸乙酯萃取，合并有机相，依次用NaHCO3溶液、柠檬酸溶液、饱和食盐水洗涤，无水Na2SO4干燥过夜。浓缩至干，用石油醚洗涤，烘干得黄色固体26.4 g，收率74%，纯度98.8%；1H NMRδ： 2.23(s, 3H, CH3)， 2.76～2.80(dd, 1H, CH2)， 2.88～2.95(dd, 1H, CH2)， 3.98～4.05(m, 1H, CH)， 4.11～4.22(m, 3H, CH2O, CH in Fmoc)， 6.68(s, 1H, iminazole-H)， 6.88～7.67(m, 23H, ArH)， 7.9(s, 1H, iminazole-H); ESI-MSm/z: 634.4{[M+H]+}， 656.5{[M+Na]+}， 1 268.5{[M+2H]2+}。

2 结果与讨论

合成1时，以Mtt-Cl为基准物，His过量，因His易溶于水，容易除去。合成2时，以H-His(Mtt)-OH为基准物，Fmoc-OSu过量，因Fmoc-OSu在碱性条件下，用石油醚/乙酸乙酯混合溶剂即可除去。

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