6 de abril de 2017
Aqui, nós apresentamos uma hidrólise eficiente e subsequente protecção Fmoc de um aminoácido isolado a partir de um complexo de Ni-base de Schiff. As condições de hidrólise aqui apresentados são adequados para utilização quando é necessária a retenção de grupos protectores de cadeia lateral lábil a ácidos. Esta técnica pode ser adaptável a uma variedade de substratos de aminoácidos não naturais.
O objetivo geral deste procedimento é isolar convenientemente aminoácidos não naturais de um complexo de base de deslocamento de níquel e, posteriormente, o Fmoc protege esses aminoácidos. Este método pode ajudar a responder a questões-chave no campo da química orgânica, como sintetizar mais facilmente aminoácidos não naturais. A principal vantagem desta técnica é que ela permite o isolamento de aminoácidos com cadeia lateral lábil ácida protegendo grupos de um complexo de base de deslocamento de níquel.
Indivíduos novos neste método terão dificuldades porque há uma solubilidade limitada do complexo de níquel em solventes orgânicos. O DMF é o solvente mais adequado porque pode resolver o complexo e é miscível com água. Tivemos a ideia desse método pela primeira vez quando recebemos uma visão de nosso professor inorgânico, Dr. Boron, sobre níquel e agentes quelantes metálicos.
Para iniciar este procedimento, adicione 40 mililitros de DMF a um balão de fundo redondo de 250 mililitros. Dissolver um milimol do complexo de níquel PBB shift base e o DMF agitando à temperatura ambiente. Em seguida, adicione 60 mililitros de solução aquosa de EDTA 0,2 molar a pH 4,5.
Usando uma barra de agitação magnética e uma placa de agitação, mexa a solução durante a noite. Após a conclusão da reacção, transferir a solução para uma ampola de separação de 250 ml. Adicione 50 mililitros de DCM.
Em seguida, tampe o funil de separação e misture. Escorra a lavagem orgânica em um copo de resíduos. Repita o processo de adicionar DCM misturando e removendo a lavagem orgânica três vezes.
Em seguida, recolher a camada aquosa restante num balão redondo de fundo de 250 ml. Primeiro use bicarbonato de sódio sólido para ajustar o pH à camada aquosa isolada para pH sete. Em seguida, adicione 168 miligramas de bicarbonato de sódio.
Agite a solução usando a barra de agitação magnética e a placa de agitação. É fundamental ajustar o pH para sete para adicionar dois equivalentes de bicarbonato de sódio. Isso é importante porque a solução precisa ser um pouco básica para facilitar a proteção do Fmoc.
Em um frasco de 10 mililitros, dissolva 337 miligramas de Fmoc e éster de hidroxisuccinimida e cinco mililitros de dioxano. Transfira esta mistura para a solução aquosa e mexa durante a noite. No dia seguinte, use um ácido clorídrico molar para acidificar a solução a pH dois.
Após isso, transferir a reação para um funil de separação de 250 mililitros. Adicione 50 mililitros de acetato de FO. É importante que o pH não caia abaixo de dois e que a etapa seja concluída rapidamente.
Não fazer isso pode resultar na perda de grupos de proteção da cadeia lateral. Tampe o funil de separação e misture bem. Em seguida, recolher a camada orgânica num erlenmeyer de 250 ml.
Repita o processo de adição de acetato de etila, misturando e coletando a camada orgânica mais duas vezes, combinando os extratos orgânicos. Em seguida, seque os extratos orgânicos combinados com aproximadamente três gramas de sulfato de magnésio. Usando um evaporador rotativo, concentre os extratos orgânicos combinados para fornecer o aminoácido bruto protegido por Fmoc.
Neste estudo, um esqueleto de aminoácidos é isolado do complexo de base de deslocamento de níquel sob condições de pH ameno e, posteriormente, sofre proteção Fmoc por meio de duas etapas críticas. Na primeira etapa, uma solução aquosa de DMF contendo EDTA é agitada para facilitar a liberação do aminoácido do complexo. Depois que o aminoácido liberado é isolado e extraído, ele é submetido a condições de proteção Fmoc que proporcionam um aminoácido protegido por Fmoc.
O progresso da reação de hidrólise é rastreado monitorando a mudança de cor da solução de vermelho para branco. As reações envolvendo menos de oito equivalentes de EDTA mostram alguma transição de cor, mas são sempre incompletas. Enquanto as reações sem EDTA não mostram nenhuma mudança de cor.
Portanto, pelo menos oito equivalentes de EDTA são necessários para concluir a reação. O pH efetivo na reação de hidrólise é então avaliado. A hidrólise bem-sucedida é observada em condições de pH variando de 4,5 a 7,5 à temperatura ambiente com agitação durante a noite.
O que demonstra a flexibilidade da hidrólise do EDTA. A viabilidade dessas condições de hidrólise é então testada usando uma variedade de aminoácidos com diferentes grupos protetores de cadeia lateral. Em cada caso, os grupos de proteção da cadeia lateral são totalmente retidos como evidência por RMN de prótons.
Uma vez dominada, esta técnica pode ser feita em 48 horas se for executada corretamente. Ao tentar este procedimento, é importante lembrar de aderir ao nível de pH especificado descrito por toda parte. Após este procedimento, outros métodos, como hidrólise de outros aminoácidos com grupos protetores de cadeia lateral lábeis ácidas, podem ser realizados para responder a perguntas adicionais, como a utilidade dessa técnica em uma variedade de substratos.
Após seu desenvolvimento, esta técnica abrirá caminho para pesquisadores no campo da síntese orgânica explorarem a síntese de aminoácidos não naturais com grupos protetores de cadeia lateral lábeis ácidas. Depois de assistir a este vídeo, você deve ter uma boa compreensão de como isolar aminoácidos de um complexo de base de deslocamento de níquel PPB usando condições de reação com faixas de pH suaves. Não se esqueça de que trabalhar com solventes orgânicos, especificamente DMF, pode ser extremamente perigoso e precauções como o uso de equipamentos de proteção individual devem sempre ser tomadas durante a execução deste procedimento.
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Este artigo apresenta um método para a hidrólise eficiente e proteção Fmoc de aminoácidos derivados de um complexo Ni-Schiff-base. A técnica é particularmente vantajosa para isolar aminoácidos com grupos protetores de cadeia lateral lábeis ao ácido.
Retention of acid-labile protecting groups during amino acid isolation is critical for enabling downstream synthetic peptide workflows in pharmaceutical R&D. This hydrolysis protocol allows for the preparation of unnatural amino acids compatible with solid-phase peptide synthesis, supporting rapid lead diversification and structure-activity exploration. The method addresses a key bottleneck in the synthesis of complex peptide building blocks for discovery-stage programs.
This hydrolysis and protection protocol fits at the interface of chemical synthesis and peptide lead generation, bridging early discovery and preclinical research.