D-丝氨酸伪二肽的合成

介绍

D-丝氨酸伪二肽（Fmoc-Ser(tBu)-Ser[Ψ(Me,Me)Pro]-OH）是一种专为固相多肽合成（SPPS）设计的伪脯氨酸二肽合成原料。其结构由Fmoc保护的丝氨酸与相邻丝氨酸通过丝氨酸侧链羟基和丙酮缩合形成2,2-二甲基恶唑烷环构成，分子式C₂₈H₃₄N₂O₇。恶唑烷环的类脯氨酸刚性构象强制肽链主链产生顺式扭结，从根本上打断链间氢键和β-折叠聚集，显著提升树脂溶胀度和后续偶联效率；在最终TFA酸裂解时，该环结构定量开环，无痕还原为天然丝氨酸残基，最终产物序列与设计完全一致，不留任何化学痕迹。

图一 D-丝氨酸伪二肽

合成

向装有机械搅拌器、Pt-100温度计、回流冷凝器、带棉过滤器的滴液漏斗和氮气入口的500 mL双夹套玻璃反应器中装入25.0 g（37.0 mmol）（S，S）-2-[3-叔丁氧基-2-（9H-芴-9-甲氧基羰基氨基）-丙酰氨基]-3-羟基丙酸二环己基铵盐（3）、100 mL叔丁基甲基醚和4.70 g硫酸（96%）在44.3 mL水中的溶液。在室温下搅拌混合物90分钟。分离水相，用总共76ml氯化钠水溶液（0.5%w/w）洗涤有机相两次，再用38mL水洗涤。用35.4克（333毫摩尔）2,2-二甲氧基丙烷和0.65克甲磺酸处理所得澄清溶液。在85°C的夹套温度下将混合物加热回流，同时通过73 g分子筛（0.4 nm）将馏出物引回。16小时后，将微黄色溶液冷却至20°C并取样，用0.828 g（8.14 mmol）三乙胺处理混合物并搅拌10分钟。在减压（350-100毫巴）和夹套温度为50°C的条件下完全去除溶剂。

将泡沫状残余物溶解在100毫升叔丁基甲基醚中，并在减压下和50°C的夹套压力下完全浓缩。该步骤重复两次，共使用200毫升叔丁基甲醚。将残余物在20°C至25°C下溶解在45.2 mL叔丁基甲基醚中，并用22.6 mL异丙醇处理。在此温度下，用175 mL戊烷处理溶液，并在1小时内再次用200 mL戊烷缓慢处理。所得溶液搅拌4至16小时，然后在1-2小时内冷却至0°C，并在此温度下再搅拌2小时。抽滤沉淀物，用总共60 ml冷戊烷（0°C）分两部分洗涤滤饼，并在真空（50°C，20毫巴）下干燥，得到14.3 g（产率75%，起始于（S，S）-2-[3-叔丁氧基-2-（9H-芴-9-甲氧基羰基氨基）-丙酰氨基]-3-羟基丙酸二环己基铵盐，基于HPLC纯度为98.7%无色固体状的D-丝氨酸伪二肽[1]。

图二 D-丝氨酸伪二肽的合成

参考文献

[1]Current Patent Assignee: HOFFMANN LA ROCHE - US2008/4451, 2008, A1