修改和胍集团的官能通过量身定制的前兆
2017年4月27日
一种用于基于使用所述相应的前体的烷基改性胍的合成方案被呈现。
该程序的总体目标是提供一种方便的胍功能化肽的合成途径。该方法可以帮助回答肌肉肽化学领域的关键问题，例如整合素配体或 GPCR 配体的开发。该技术的主要优点是它允许轻松、合成地获得功能化胍，与 SPPS 完全兼容。
该技术对于触觉分子特别有价值，因为经过修饰的官能团通常是退化的生物分子。在我们的案例中，我们的目标是可用于单个癌症不同特性的分子成像及其特异性治疗;个性化医疗的一个重要问题。要开始此特定程序，请将 1 克 boc-吡唑羧甲胺和 1 克 PPh3 添加到 50 毫升圆底烧瓶中。
随后，在惰性气氛中通过橡胶隔膜将 10 毫升干燥的 THF 加入 50 毫升圆底烧瓶中。使用注射器加入 194 μL 干燥甲醇。在室温下搅拌溶液。
使用注射器，在 15 分钟内滴加制备好的偶氮二羧酸二异丙酯的 THF 溶液。然后，让溶液在室温下搅拌 2 小时。使用旋转蒸发仪，减压除去溶剂。
之后，将粗品溶解在 1 毫升 DCM 中。接下来，让 100 克二氧化硅在 10% 乙酸乙酯的戊烷溶液中闪蒸色谱柱。将溶解的粗产物加载到色谱柱上，并在压力下加入溶剂。
收集、鉴定和组合文本方案中概述的馏分。然后，使用旋转蒸发器，在减压下蒸发溶剂，以获得所需的化合物，即黄色粘稠油。首先，将 1 克 boc-吡唑甲酰胺、1 克 PPH3 和 0.9 克 Dde-6-氨基己醇加入 50 毫升圆底烧瓶中。
然后，使用橡胶隔膜在惰性气氛中加入 10 毫升干燥的 THF。然后，在室温下溶解起始材料。使用注射器，在 15 分钟内滴加制备好的偶氮二羧酸二异丙酯的 THF 溶液。
在室温下搅拌溶液 2 小时。在此之后，使用旋转蒸发器减压去除溶剂。将粗品溶解在 1 毫升 DCM 中。
接下来，在闪蒸柱中加入 100 克二氧化硅，加入戊烷和乙酸乙酯的二比一溶液中。将溶解的粗产物加载到色谱柱上，并在压力下加入溶剂。收集、鉴定和组合文本方案中概述的馏分。
使用旋转蒸发器，在减压下蒸发溶剂以获得所需的产品。首先，将 1.4 克 S-甲基异硫脲和 2.2 克 boc-酸酐溶解在 DCM 和饱和碳酸氢钠水溶液的剧烈搅拌双相溶液中。让混合物在室温下搅拌 24 小时。
之后，将混合物倒入分离漏斗中。分离各层，用 DCM 提取水相 3 次。然后，混合有机相。
用硫酸钠干燥合并的有机相。使用旋转蒸发仪去除溶剂后，将粗品溶解在 2 毫升己烷中。在闪蒸柱中加入 100 克二氧化硅，溶于己烷和乙酸乙酯的四比一溶液中。
之后，将溶解的粗品上样到色谱柱上，并在压力下加入溶剂。收集并鉴定馏分后，合并所需的馏分。使用旋转蒸发器，减压蒸发溶剂，得到 1.1 克 Boc-S-甲基异硫脲。
将收集的 250 毫克 Boc-S-甲基异硫脲溶解在 50 毫升圆底烧瓶中的 10 毫升干燥 DMF 中，置于室温下惰性气氛中。使用注射器添加 440 μL DIPEA。使用注射器，在搅拌的同时滴加 245 微升乙酸酐。
让混合物在室温下搅拌 1 小时。然后，使用注射器加入 2 毫升甲醇并搅拌 15 分钟。减压除去溶剂后，使用旋转蒸发器将粗品溶解在 1 毫升 DCM 中。
在闪蒸柱中加入 60 克二氧化硅，加入己烷和乙酸乙酯的 3：1 溶液中。接下来，加载溶解的粗产品并在压力下加入溶剂。收集、鉴定和组合文本方案中概述的馏分。
使用旋转蒸发器，在减压下蒸发溶剂，以获得 210 毫克所需的白色固体产品。首先，将少量正交脱保护的环肽溶解在小体积的 DMF 中。添加两个等效的 DIPEA。
和胍酰化前体的两个等价物。然后，让溶液在室温下搅拌 2 小时。反应完成后，去除溶剂。
将胍酰化环肽重新溶解在乙酰腈中，并按照文本方案中的概述进行半制备 HPLC 纯化。之后，在一个小玻璃杯中，向纯化的产品中加入准备好的三氟乙酸、水和三异丙基硅烷溶液。在室温下搅拌该混合物 1 小时，然后用 ESIMS 观察完全脱保护。
将 10 毫升冰冷的乙醚添加到 50 毫升离心管中。使用巴斯德移液器，将脱保护的肽滴加到乙醚中。将悬浮液以 5， 000 倍 g 离心 5 分钟。
在此之后，用冰冷的乙醚洗涤沉淀。在 5， 000 倍 g 离心 5 分钟。再次重复此洗涤和离心。
然后，将产物溶解在 2 mL HBLC 级水中，并使用文本方案中所述的半制备型 HPLC 纯化产物。在这项研究中，提出了一种修饰肽 glygins 中胍基团的简单方法。使用高压液相色谱法监测反应的进程。
对于胍基团上较大的残基，两个小时通常不足以使反应完成。因此，反应继续进行，并通过半制备型 HPLC 纯化化合物。然后用 DMSO 稀释少量以获得用于 al-ee-so-like 固相结合测定中生物评价的茎溶液。
分析的所有化合物均显示出整合子亚型 alpha v beta three 的相对较高的亲和力，并且对整合子亚型 alpha five beta one 具有较高的选择性。当我们在寻找 SPPS 期间胍酰化的标准方法时，我们第一次想到了这种方法。观看本视频后，您应该对如何制备定制的胍酰化前体有一个很好的了解，以便修饰或功能化目标肽的胍基团。
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概述
本文介绍了一种合成烷基修饰胍的协议，便于创建胍功能化肽。该方法对于推进肌肉肽化学和个性化医学的研究特别相关。
关键研究组成部分
科学领域
- 神经科学
- 生物化学
- 药物化学
背景
- 胍在整合素和GPCR配体的开发中很重要。
- 合成方法与固相肽合成（SPPS）兼容。
- 功能化胍可用于分子成像和癌症治疗。
- 个性化医学受益于靶向治疗策略。
研究目的
- 提供一种便捷的胍功能化肽合成路线。
- 解决肌肉肽化学中的关键问题。
- 开发用于癌症成像和治疗的分子。
使用的方法
- 在圆底烧瓶中结合boc-pyrazol carboxamaidine和PPh3。
- 利用固相肽合成技术。
- 采用合成化学方法进行功能化。
- 测试合成化合物的生物活性。
主要结果
- 成功合成了烷基修饰胍。
- 证明了与SPPS的兼容性。
- 在癌症治疗和成像中的潜在应用。
- 为肽化学研究人员提供了一个新工具。
结论
- 该协议提供了一种合成功能化胍的有价值方法。
- 它增强了开发个性化医学中的靶向疗法的能力。
- 这种方法可以显著影响肌肉肽化学研究。
常见问题
Executive Industry Relevance
Efficient modification and functionalization of the guanidine group in peptidic ligands addresses a critical need for precise pharmacophore engineering in early drug discovery. This capability enables selective modulation of integrin subtypes, supporting target validation and mechanistic de-risking in peptide-based therapeutic pipelines. The approach is directly compatible with solid-phase peptide synthesis, facilitating integration into established medicinal chemistry workflows.
Strategic Applications in Biopharma R&D
Early Discovery & Target Validation
- Enables systematic interrogation of guanidine group modifications for functional target validation.
- Supports mechanistic de-risking by allowing selective integrin subtype modulation.
- Facilitates hypothesis-driven design of ligands for integrin and GPCR targets.
Screening & Assay Development
- Provides access to structurally diverse, functionalized peptides for assay development.
- Ensures compatibility with SPPS, supporting reproducible and scalable synthesis.
- Delivers validated ligands for quantitative binding assays and selectivity profiling.
Translational & Preclinical Research
- Enables generation of ligands for molecular imaging and disease-relevant system studies.
- Supports translational continuity by producing peptides suitable for biological evaluation in solid-phase binding assays.
- Aligns with personalized medicine initiatives by enabling selective targeting of cancer subtypes.
Pipeline & Workflow Integration
This synthetic strategy positions guanidine group modification at the interface of early discovery and lead identification, streamlining the transition from target validation to preclinical evaluation.
- Discovery Biology: Facilitates hypothesis testing and pathway clarification through selective ligand design.
- Screening: Delivers assay-ready, functionalized peptides with reproducible synthetic access.
- Analytics: Supports quantitative measurement of ligand binding and selectivity using established analytical platforms.
- Translational Research: Provides ligands for disease-relevant imaging and functional studies when supported by biological assays.
- Enterprise Reuse: Offers a modular, reusable synthetic capability for diverse peptide-based R&D programs.
Operational & Enterprise Impact
- Scientific Value: Increases predictive confidence in ligand-target interactions and reduces mechanistic ambiguity.
- Operational Value: Standardizes functionalization workflows and ensures compatibility with high-throughput synthesis.
- Strategic Value: Improves go/no-go decision quality and capital efficiency by enabling rapid ligand optimization.
- Portfolio Impact: Supports risk-adjusted prioritization of peptide therapeutics and imaging agents.
Implementation Considerations
- Requires expertise in peptide chemistry and solid-phase synthesis techniques.
- Demands access to analytical infrastructure for HPLC and mass spectrometry validation.
- Benefits from cross-team standardization of precursor synthesis and purification protocols.
- Adaptable to various peptide scaffolds with orthogonally protected amines.
- Reaction times may require optimization for larger guanidine substituents, as supported by HPLC monitoring.
Biopharma FAQs
Chapters in this video
0:05
Title
0:59
Synthesis of the Guanidinylation Precursors: Methylated Species
2:30
Synthesis of the Guanidinylation Precursors: Hexylamine-modified Species
3:55
Synthesis of the Guanidinylation Precursors: Acylated Species
6:31
Guanidinylation and Deprotection in Solution
8:14
Results: Synthesis of Alkyl-modified Guanidines
9:11
Conclusion
