多肽合成学位论文

多肽合成中缩合剂的选择直接能够影响肽键的生成及副反应的发生。通常情况下，选择合适的缩合剂是合成各类结构多样的生物活性肽的保障。 多肽合成中的缩合剂根据结构，主要分为碳二亚胺型、磷正离子型和脲正离子型。 碳二亚胺型缩合剂 碳二亚胺类缩合剂在多肽合成中的反应中间体主要是O-酰基异脲和羧基组份的对称酸酐(Fig.3)。产物的消旋主要是因为O-酰基异脲和酸酐的分子内环化形成5(4H)-恶唑酮，它很容易脱去 -质子形成共振稳定的恶唑酮负离子。这种恶唑酮负离子可以从分子平面的两侧重新质子化，进一步与氨基组份反应得到消旋的产物。当加入添加剂时，它们可以拦截高反应活性的O-酰基异脲和酸酐中间体生成相应的活化酯，进一步胺解得到目标产物。 N,N'-二环己基碳二亚胺(DCC)：多肽合成中最常用的缩合剂之一，应用范围广，反应时间短。但反应生成的N,N'-二环己基脲(DCU)在大多数有机溶剂中溶解度很小，有时会混在产物中而很难除尽。 N,N'-二异丙基碳二亚胺(DIC)：生成水溶性反应副产物，成本低，适用于大量多肽制备，但单独使用会导致产物有较大程度的消旋。为此通常与HOSu，HOBt，HOAt，或HOOBt等添加剂一起使用来抑制产物消旋，同时也可有效地抑制N-酰基脲等副产物的生成。 DCC-HOBt复合缩合剂：目前应用广泛的缩合方法之一，更有效抑制消旋，提升反应速率。但会产生叠氮化副产物，从而限制了它的广泛应用。 DCC-HOAt复合缩合剂：有效抑制消旋、提升反应速率，特别适用于由空间位阻的多肽的合成，但价格较贵，不适于多肽的大规模制备。 磷正离子型缩合剂 采用酰基磷正离子作为活泼中间体用于形成酰胺键是Kenner于1969年首先提出并将这种方法用于多肽的合成，发展出一些能产生此中间体的试剂，如Bate试剂等。这些试剂都因性能较差，产物消旋较大，或操作较复杂而未被广泛使用。 卡特缩合剂 BOP：广泛用于多肽的固相法和液相法合成中，但副产物六甲基磷酰胺具致癌毒性。 PyBOP：副产物毒性低，反应活性相对BOP更高。 AOP、PyAOP、BrOP、PyClOP、PyBrOP：一类基于HOAt的磷正离子和-卤代的磷正离子型缩合剂，可高效地促进有空间位阻的酰胺键的形成，并广泛用于富含N-甲基氨基酸或C ,C -二烷基化氨基酸的多肽和生物活性肽的合成中。但这类缩合剂价格昂贵不适于多肽的大规模制备。 脲正离子型缩合剂 与磷正离子型缩合剂类似，HOBt和HOAt衍生的脲正离子型缩合剂参与多肽缩合反应的主要中间体分别是羧基组份的苯并三唑酯和7-氮杂苯并三唑酯。当 -卤代脲正离子型缩合剂参与多肽合成时，反应的活泼中间体主要是羧基组份的酰卤和酸酐。 基于HOAt的脲正离子型缩合剂(TBTU、HBPyU、HATU、TOTU)：反应速度快，产物消旋小、收率高;但在富含N-甲基氨基酸的多肽合成中产物的收率和旋光纯度较差。 卤代脲正离子型缩合剂(PyCIU、TFFH、BTFFH、CI、CTDP)：在有空间位阻的多肽合成中有重要地位，用于含有N-甲基氨基酸和C ,C -二烷基化氨基酸的多肽合成中。这类试剂与 -卤代磷正离子型缩合剂在片段缩合过程中产物的消旋较大。 其它类型的缩合剂 除上述几大类型的缩合剂外，一些其它类型的缩合剂在多肽合成中也有一定程度的应用，其中有代表性的主要有：BOP-Cl、FDP、FDPP、DEPBT、EDQ等。 BOP-Cl：可以高效地促进有空间位阻的酰胺键的形成与消旋较小，并成功地用于富含N-甲基氨基酸的生物活性肽的合成中。但这一缩合剂会与游离的氨基酸反应，特别是党氨基酸组份是伯胺时，不能通过一锅法制备多肽。 FDP和FDPP：都是无氟苯酚衍生物的试剂，在多肽合成中具有产物收率高，后处理简单的优点，但不适于有空间位阻多肽的合成。FDPP特别适用于环肽的合成。DEPBT是HOBt衍生的磷酸酯，其特点是产物的消旋较小。 EEDQ：是一经典的缩合剂,它主要是通过形成混合酸酐中间体促进多肽的合成,不足的是产物的消旋较大. 综合分析上述碳二亚胺、磷正离子和脲正离子等几大类型的缩合剂,以磷正离子和脲正离子型缩合剂性能最佳.无论是反应活性，还是产物的收率和光学纯度方面，这两类缩合剂都优于其它类型的缩合剂。而脲正离子型缩合剂各方面的性能在一定程度上又优于相应的磷正离子型缩合剂。尽管如此，Young's test显示脲正离子型试剂HBTU、HBPyU和HAPyU在模拟二肽的合成中仍分别有25.4%、18.0%和13.9%的消旋。因此，设计、合成反应活性更高、产物消旋更小的新型多肽缩合剂用来高效地合成多肽以及生物活性肽仍是目前多肽合成领域亟待解决的问题。