مقالة منهجية

التحلل من شيف-قاعدة ني مجمع الظروف عن طريق مناسبة للاحتباس حماية المجموعات حمض عطوب

DOI:

10.3791/55677

⸱

أبريل 6, 2017

 ,  , 
1Department of Chemistry, Slippery Rock University

في هذه المقالة

ملخص

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

هنا، نقدم والتحلل كفاءة وحماية FMOC اللاحقة من الأحماض الأمينية معزولة عن مجمع ني شيف قاعدة. شروط التحلل المقدمة هنا هي مناسبة للاستخدام عند الحاجة الاحتفاظ مجموعات حماية حمض عطوب جنبا إلى سلسلة. قد تكون هذه التقنية قابلة للتكيف مع مجموعة متنوعة من ركائز الأحماض الأمينية غير طبيعية.

الملخص

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

الأحماض الأمينية غير طبيعية، والأحماض الأمينية التي تحتوي على وظائف جنبا إلى سلسلة لا ينظر عادة في الطبيعة، تم العثور على نحو متزايد في تسلسل الببتيد الاصطناعية. تركيب بعض الأحماض الأمينية غير طبيعية وغالبا ما تتضمن استخدام السلائف تتألف من شيف قاعدة استقرت كاتيون النيكل. يمكن تثبيت غير طبيعية جنبا إلى سلاسل على العمود الفقري الأحماض الأمينية الموجودة في هذا المجمع شيف قاعدة. الناتجة من الأحماض الأمينية غير طبيعي ويمكن بعد ذلك تكون معزولة عن ذلك باستخدام التحلل المعقد للشيف قاعدة، وعادة عن طريق استخدام الجزر في المحاليل الحمضية بقوة. هذه الظروف الحمضية للغاية قد يزيل حمض عطوب جانب سلسلة حماية الفئات اللازمة لالأحماض الأمينية غير طبيعية لاستخدامها في الحالة الصلبة الببتيد التوليف بمساعدة الميكروويف. في هذا العمل، ونحن تقديم والتحلل كفاءة وحماية FMOC اللاحقة من الأحماض الأمينية معزولة عن مجمع قاعدة ني شيف. شروط التحلل الواردة في هذا العمل هي مناسبة لاستبقاء الصورة حمض عطوببيئة تطوير متكاملة سلسلة حماية الفئات ويمكن أن تكون قابلة للتكيف مع مجموعة متنوعة من ركائز الأحماض الأمينية غير طبيعية.

المقدمة

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

وقد وجدت الأحماض الأمينية غير طبيعية السلاسل الجانبية تحمل (UAA) والتي تختلف عن تلك التي والعشرين التي تحدث بشكل طبيعي الأحماض الأمينية الموجودة في الطبيعة فائدة في مجموعة واسعة من التطبيقات. توليف هذه لUAA، ومع ذلك، يمكن أن يكون صعبا اعتمادا على هيكل سلاسل الجانبية والفراغية من العمود الفقري من الأحماض الأمينية. وقد استخدم تفعيل تش بوند من الجلايسين في سياق النيكل مجمع شيف قاعدة لإنتاج مجموعة متنوعة من مشتقات الأحماض الأمينية بما في ذلك α، β-diamino الأحماض 1 وتحمل UAA في المفلورة 2 أو الحلقية غير المتجانسة سلاسل الجانب. 3

بعد إضافة غير طبيعية الجانب سلاسل، functionalized عادة تتم إزالة لUAA من مجمع شيف قاعدة من الجزر في حمض الهيدروكلوريك (4) ويتم عزل في وقت لاحق باستخدام التبادل الأيوني اللوني. في حين كفاءة عموما، هذا البروتوكول يولدالأحماض مينو التي قد تكون غير صالحة للاستخدام في الحالة الصلبة الببتيد التوليف (SPPS). طبيعة SPPS يتطلب وجود جماعات حمض عطوب جانب سلسلة حماية والطبيعة الحمضية بقوة من الظروف ني شيف قاعدة التحلل النموذجية يمنع عزل في UAA مع هذه الجماعات حماية سليمة. على حد علمنا، تم الإبلاغ عن واحد فقط طريقة التحلل البديل: استخدام ثنائي أمين الإيثيلين رباعي حمض الخل (EDTA) والهيدرازين في درجات حرارة مرتفعة، 5 الشروط التي أنفسهم قد لا تكون مناسبة لبعض جنبا إلى سلسلة تحمي جماعات مثل phthalimides.

figure-introduction-1
الشكل 1: توليف ني PBP-الغليسين من ني 2+، PBP، وجليكاين (الغليسين). الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم. و>

هنا، ونحن التقرير وسيلة لالتحلل من مجمع ني شيف قاعدة، ني PBP-الغليسين (الشكل 1). وقد تجلى هذا المجمع، والمستمدة من ني 2+، الجلايسين، والبيريدين-2-متيل حمض (2-بيروكسايد-فينيل) -amide (PBP) (6)، لتكون منبرا مفيدا لتوليف مجموعة متنوعة من وUAA وبسهولة يمكن الوصول إليها باستخدام طريق الاصطناعية من خطوتين. 7 توليف هذا المجمع هو في ارتفاع العائد سوابق أدب. 6 نتائجنا الموضحة أدناه توضح مدى انطباق شروط التحلل استخدام EDTA في حموضة أقل ما يقال لظروف الأس الهيدروجيني محايدة مناسبة للاستخدام مع تأثير حمض عطوب جانب سلسلة UAA لحماية الفئات. وبعد التحلل، ومحلول مائي الناتجة يمكن عزل ويتعرضون على الفور لشروط الحماية FMOC القياسية لتحمل الأحماض الأمينية FMOC المحمية (الشكل 2).

س: المحافظة على together.within الصفحات = "1"> figure-introduction-2
الشكل 2: التحلل وFMOC الحماية من الأحماض الأمينية المعزولة من ني PBP-الغليسين. شروط التفاعل: ط. EDTA (12 م equiv)، ودرجة الحموضة 4.5. ثانيا. إيثيل غسل خلات والتكيف مع درجة الحموضة 7؛ ثالثا. FMOC-جامعة ولاية أوهايو (1 EQUIV)، NaHCO 3 (2 EQUIV). الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم.

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

البروتوكول

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

1. التحلل من مجمع ني شيف-قاعدة

  1. حل 1 مليمول مجمع ني PBP شيف القاعدي في 40 مل من N، N -dimethylformamide (DMF) مع التحريك في 250 مل قارورة أسفل جولة في درجة حرارة الغرفة.
  2. إضافة 60 مل من 0.2 M حل EDTA مائي، ودرجة الحموضة 4.5.
  3. باستخدام شريط مغناطيسي ويقلب لوحة، وإثارة الحل الجمع بين ليلة وضحاها. كما تحلل مجمع شيف قاعدة، ولون التحول من أحمر عميق إلى الأبيض.
  4. بعد الانتهاء من رد فعل كما يدل على ذلك عدم وجود أي اللون الأحمر، ونقل رد فعل على قمع فصل 250 مل.
  5. إضافة 50 مل ثنائي كلورو ميثان، حدا لقمع فصل، وتخلط. استنزاف غسل العضوية في كوب من النفايات. كرر هذه العملية ثلاث مرات لإزالة PBP وأي مجمع ني PBP شيف قاعدة المتبقية. جمع طبقة مائية المتبقية في 250 مل جولة أسفل القارورة.

2. حماية FMOC من تحلل الأحماض الأمينية

  1. ضبط طبقة المائية المعزولة من الخطوة 1.5 المذكورة أعلاه لدرجة الحموضة 7 باستخدام بيكربونات الصوديوم الصلبة. تحقق درجة الحموضة بشكل دوري باستخدام شرائط اختبار درجة الحموضة.
  2. إضافة 168 ملغ بيكربونات الصوديوم (2.00 ملمول، 2 م equiv) إلى حل ويحرك باستخدام شريط مغناطيسي ويقلب لوحة.
  3. حل 337 ملغ FMOC N -hydroxysuccinimide استر (1.00 ملمول، 1 م equiv) في الحد الأدنى من ديوكسان (حوالي 4 أو 5 مل) في قارورة 10 مل. نقل هذا الحل إلى محلول مائي ويقلب بين عشية وضحاها.
  4. بعد السماح للرد فعل لإثارة بين عشية وضحاها، يحمض المحلول الناتج لدرجة الحموضة 2 مع 1 M حمض الهيدروكلوريك. تحقق درجة الحموضة بشكل دوري باستخدام شرائط اختبار درجة الحموضة.
  5. نقل رد فعل على قمع فصل 250 مل وإضافة 50 مل خلات الإيثيل. يضع حدا لقمع فصل، وتخلط جيدا، وجمع طبقة العضوية في قارورة مخروطي سعة 250 مل. كرر هذه العملية مرتين إضافية، والجمع بين مقتطفات العضوية. تجفيف مقتطفات العضوية جنبا إلى جنب مع ما يقرب من 3 غرام من المغنيسيوم sulfatه.
  6. تركيز مقتطفات العضوية جنبا إلى جنب باستخدام المبخر الدوار على تحمل الخام الأحماض الأمينية FMOC المحمية.

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

النتائج

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

افترضنا أن إزالة ني 2+ من مجمع ني PBP-الغليسين يمكن أن تسمح لالتحلل المائي الفعال للشيف قاعدة دون الحاجة لظروف الأس الهيدروجيني قاسية. كما EDTA هو عامل خالب غير مكلفة ومدروسة، 10 افترضنا أن إضافة EDTA إلى حل ني PBP-الغليسين من شأنه أن يسهل عملية إزالة معدن ثقيل ني 2+ الأيونات، وبالتالي تعزيز التحلل من المجمع.

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

المناقشة

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

بروتوكول الموصوفة أعلاه هو مفيد في قدرته على تسهيل العزلة من العمود الفقري من الأحماض الأمينية من مجمع ني شيف قاعدة تحت ظروف الأس الهيدروجيني خفيفة وحماية FMOC لاحقة من هذه الأحماض الأمينية معزولة من خلال اثنين من الخطوات الحاسمة. الخطوة الأولى تنطوي على إثارة حل DMF / المياه التي تحتوي على EDTA لتسهيل الإفراج عن الأحماض الأمينية من المجمع. يمكن بسهولة المشتقات المعقدة أو العضوية المتبقية يمكن إزالتها مع الاستخراج. الخطوة الثانية من هذا البروتوكول تنطوي على حماية FMOC من الأحماض ا...

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

الإفصاحات

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

الكتاب ليس لديهم ما يكشف.

شكر وتقدير

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

بتمويل من جامعة زلق الصخرة. ونود أن نشكر T. البورون III (جامعة زلق روك) وC. هاني (جامعة بنسلفانيا) عن وجهات نظرهم.

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

المواد

قائمة المواد المستخدمة في هذه المقالة
الاسمالشركةرقم فهرسيالتعليقات
Ni-PBP-Glyمركب من البروتوكول المنشور
DMFFisherD119-4
EDTAFisherS311-100
ثنائي كلورو الميثانAcrosAC610050040
بيكربونات الصوديومفيشرS233-500
Fmoc-OSuChem-Impex"00147"
ديوكسانفيشرD111-500
حمض الهيدروكلوريكفيشرA144-500
أسيتات إيثيلأكروسAC610060040
كبريتات المغنيسيومفيشرM65-500
ZEOPrep 60ECO هلام السيليكاZEOChem
الهكسانفيشر3200250.650.443
الهيدروجيني للعمود
المبخر
250 مل قمع
250 مل جولة أسفل قارورة
تحريك بار
تحريك لوحة
شرائط اختبار الأس الكروماتوغرافيالدوار منفصل

المراجع

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Wang, J., Shi, T., Deng, G., Jiang, H., Liu, H. Highly Enantio- and Diastereoselective Mannich Reactions of Chiral Ni(II) Glycinates with amino sulfones. Efficient asymmetric synthesis of aromatic α,β-diamino acids. J. Org. Chem. 73 (21), 8563-8570 (2011).
  2. Wang, J., Lin, D., Zhou, S., Ding, X., Soloshonok, V. A., Liu, H. Asymmetric synthesis of sterically and electronically demanding linear ω,-trifluoromethyl containing amino acids via alkylation of chiral equivalents of nucleophilic glycine and alanine. J. Org. Chem. 76 (2), 684-687 (2011).
  3. Wang, J., Zhou, S., Lin, D., Ding, X., Jiang, H., Liu, H. Highly diastereo- and enantioselective synthesis of syn-β,-substituted tryptophans via asymmetric Michael addition of a chiral equivalent of nucleophilic glycine and sulfonylindoles. Chem. Commun. 47 (29), 8355-8357 (2011).
  4. Belokon, Y. N. Highly efficient catalytic synthesis of α,-amino acids under phase-transfer conditions with a novel catalyst/substrate pair. Angew. Chem. Int. Ed. 40 (10), 1948-1951 (2001).
  5. Zhou, S., Wang, J., Lin, D., Zhao, F., Liu, H. Enantioselective synthesis of 2-substituted-tetrahydroisoquinolin-1-yl glycine derivatives via oxidative cross-dehydrogenative coupling of tertiary amines and chiral nickel(II) glycinate. J. Org. Chem. 78 (22), 11204-11212 (2013).
  6. Belokon, Y. N. Synthesis of α,-amino acids via asymmetric phase transfer-catalyzed alkylation of achiral nickel(II) complexes of glycine-derived Schiff bases. J. Am. Chem. Soc. 125 (42), 12860-12871 (2003).
  7. Ueki, H., Ellis, T. K., Martin, C. H., Soloshonok, V. A. Efficient large-scale synthesis of picolinic acid-derived nickel(II) complexes of glycine. Eur. J. Org. Chem. 2003 (10), 1954-1957 (2003).
  8. Dener, J. M., Fantauzzi, P. P., Kshirsagar, T. A., Kelly, D. E., Wolfe, A. B. Large-scale syntheses of Fmoc-protected non-proteogenic amino acids: useful building blocks for combinatorial libraries. Org. Process Res. Dev. 5 (4), 445-449 (2001).
  9. Cruz, L. J., Beteta, N. G., Ewenson, A., Albericio, F. "One-pot", preparation of N-carbamate protected amino acids via the azide. Org Process Res. Dev. 8 (6), 920-924 (2004).
  10. Hart, J. R. Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry. , Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. (2000).
  11. Adamson, J. G., Blaskovich, M. A., Groenevelt, H., Lajoie, G. A. Simple and convenient synthesis of tert-butyl ethers of Fmoc-serine, Fmoc-threonine, and Fmoc-tyrosine. J. Org. Chem. 56 (10), 3447-3449 (1991).
  12. Seyfried, M. S., Lauber, B. S., Luedtke, N. W. Multiple-turnover isotopic labeling of Fmoc- and Boc-protected amino acids with oxygen isotopes. Org. Lett. 12 (1), 104-106 (2010).
  13. Bonke, G., Vedel, L., Witt, M., Jaroszewski, J. W., Olsen, C. A., Franzyk, H. Dimeric building blocks for solid-phase synthesis of α,-peptide-β,-peptoid chimeras. Synthesis. 2008 (15), 2381-2390 (2008).

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

إعادة الطباعة والأذونات

طلب إذن لإعادة استخدام النص أو الأشكال في مقالة JoVE هذه

طلب إذن

الوسوم

Ni Schiff BaseUnnatural Amino AcidsAcid Labile Protecting GroupsFmoc ProtectionAmino Acid HydrolysisEDTA HydrolysisSide Chain Protecting GroupsSolid Phase Peptide SynthesisNickel Complex IsolationMild pH Conditions

مقالات ذات صلة