Här presenterar vi en effektiv hydrolys och efterföljande Fmoc-skyddning av en aminosyra som isolerats från en Ni-Schiff-bas-komplex. Hydrolysbetingelser som presenteras här är lämpliga för användning när det krävs retention av syralabil sidokedjeskyddande grupper. Denna teknik kan vara anpassningsbar till en mångfald av onaturliga aminosyrasubstrat.
Onaturliga aminosyror, aminosyror innehållande sidokedjefunktionaliteter inte oftast ses i naturen, i allt högre grad finns i syntetiska peptidsekvenser. Syntes av vissa onaturliga aminosyror innefattar ofta användning av en prekursor bestående av en Schiffsk bas stabiliseras av en nickel katjon. Onaturliga sidokedjor kan installeras på en aminosyraskelettet finns i detta Schiff-bas-komplex. Den resulterande onaturliga aminosyran kan sedan isoleras från detta komplex med användning av hydrolys av den Schiffska-bas, typiskt genom användning av återloppskokning i starkt sur lösning. Dessa mycket sura förhållanden kan avlägsna syralabila sidokedjeskyddande grupper som är nödvändiga för de onaturliga aminosyrorna som skall användas i mikrovågsassisterad fast-fas-peptidsyntes. I detta arbete, presenterar vi en effektiv hydrolys och efterföljande Fmoc-skyddning av en aminosyra som isolerats från en Ni-Schiff-bas-komplex. Hydrolysbetingelser som presenteras i detta arbete är lämpliga för bibehållande av syra-labila side-kedja skyddande grupper och kan vara anpassningsbar till en mångfald av onaturliga aminosyrasubstrat.
Onaturliga aminosyror (UAA s) lagersidokedjor som varierar från de av de tjugo naturligt förekommande aminosyrorna som finns i naturen har funnit användning inom ett brett spektrum av applikationer. Syntes av dessa UAA s dock kan vara svårt beroende på strukturen av de sidokedjor och stereokemin av aminosyraryggraden. CH bond aktivering av glycin i samband med en nickel Schiff-bas-komplex har använts för att tillverka en mängd olika aminosyraderivat inklusive α, p-diamino syror 1 och UAA s lager fluorerad 2 eller heterocykliska sidokedjor. 3
Efter tillsats av onaturliga sidokedjor, funktionaliserad UAA s avlägsnas typiskt från Schiff-bas-komplex genom återflöde i saltsyra 4 och därefter isoleras med användning av jonbyteskromatografi. Medan generellt effektiv, detta protokoll genererar enmino syror som kan vara olämpliga för användning i fast-fas peptidsyntes (SPPS). Naturen av SPPS kräver närvaron av syralabil sidokedjeskyddande grupper och det kraftigt sura naturen hos typiska Ni-Schiff-bas sönderdelningsbetingelser förhindrar isolering av UAA-talet med dessa skyddsgrupper intakta. Såvitt vi vet har endast ett alternativ nedbrytningsmetod rapporterats: användning av etylendiamintetraättiksyra (EDTA) och hydrazin vid förhöjd temperatur, 5 villkor som själva inte kan vara lämpliga för vissa sidokedjeskyddande grupper såsom ftalimider.
Figur 1: Syntes av Ni-PBP-Gly från Ni2 +, PBP, och Glycine (Gly). Klicka här för att se en större version av denna siffra. </a>
Häri, rapporterar vi ett förfarande för hydrolys av en Ni-Schiff-bas-komplex, Ni-PBP-Gly (fig 1). Detta komplex, som härrör från Ni2 +, glycin och pyridin-2-karboxylsyra- (2-bensoyl-fenyl) -amid (PBP), 6 har visat sig vara en användbar plattform för syntes av en mängd olika UAA s och är lätt tillgängliga med användning av en tvåstegs syntetisk väg. 7 Syntes av detta komplex är litteratur-precedented i högt utbyte. 6 Våra resultat som beskrivs nedan demonstrerar användbarheten av hydrolysbetingelser som utnyttjar EDTA vid milt sura till neutrala pH-betingelser som är lämpliga för användning med UAA s lager syralabil sidokedjeskyddande grupper. Efter hydrolys, kan den resulterande vattenlösningen isoleras och underkastas omedelbart till standardbetingelser Fmoc skydds till bildning av en Fmoc-skyddad aminosyra (Figur 2).
<p class="jove_content" fo: keep-together.within-page = "1">Det protokoll som beskrivits ovan är användbar i dess förmåga att underlätta isoleringen av en aminosyrahuvudkedja från en Ni-Schiff-bas-komplex under milda pH-betingelser och efterföljande Fmoc-skyddning av denna isolerade aminosyra genom två kritiska steg. Det första steget involverar att omröring en lösning DMF / vatten innehållande EDTA för att underlätta frigöring av aminosyran från komplexet. Rest komplexa eller organiska biprodukter kan lätt tas bort med extraktion. Det andra steget av detta prot…
The authors have nothing to disclose.
Finansiering av Slippery Rock University. Vi vill tacka T. Boron III (Slippery Rock University) och C. Haney (University of Pennsylvania) för sina insikter.
Ni-PBP-Gly | Synthesized from published protocol | ||
DMF | Fisher | D119-4 | |
EDTA | Fisher | S311-100 | |
Dichloromethane | Acros | AC610050040 | |
Sodium Bicarbonate | Fisher | S233-500 | |
Fmoc-OSu | Chem-Impex | "00147" | |
Dioxane | Fisher | D111-500 | |
Hydrochloric Acid | Fisher | A144-500 | |
Ethyl Acetate | Acros | AC610060040 | |
Magnesium Sulfate | Fisher | M65-500 | |
ZEOPrep 60ECO Silica Gel | ZEOChem | ||
Hexanes | Fisher | 3200250.650.443 | |
Chromatography Column | |||
pH Test Strips | |||
Rotary Evaporator | |||
250 mL Separatory Funnel | |||
250 mL Round Bottom Flask | |||
Stir Bar | |||
Stir Plate |