【Application Note】类肽和肽-类肽杂交体的自动合成

2023-11-1653

摘要

Liberty Blue? 自动微波肽合成仪能够快速高效地获取肽、类肽和类肽-肽杂交体
肽-类肽混合物 Pro-Glu-(NLeu)-(NPhe)-Gly-(NLys)-NH₂ 在 2 小时内合成，纯度为 81%

简介

类肽是各种N-取代的甘氨酸的聚合物。虽然在结构上与肽相似（图1），但类肽对蛋白水解降解具有抗性，这归因于它们的酰胺键的完全取代。类肽在体内的稳定性提高，使其成为药物发现和开发的有吸引力的类肽靶标^1,2。

图1. 多肽和类肽的结构比较

类肽和类肽-肽杂化物通常通过“亚单体”过程合成，该过程包括两个步骤：(1) 用溴乙酸和 N,N' 二异丙基碳二亚胺(DIC) 酰化和 (2) 用单取代胺进行亲核置换（图2）^1,3。

图2. 典型的类肽合成

由于许多结构不同的单取代胺可商购获得，因此可以很容易地合成具有多种侧链的类肽^2,3。然而，类肽的常规合成每个残基可能需要长达三个小时¹。微波辐射已被证明可以显着减少合成时间，使类肽文库和类肽-肽杂交体的生产更加可行^1-3。

材料和方法

试剂

所有氨基酸均获自 CEM Corporation (Matthews, NC)，并含有以下侧链保护基团：Glu(OtBu) 和 Lys(Boc)。Oxyma Pure和Rink Amide ProTideTM LL 树脂购自 CEM Corporation (Matthews, NC)。溴乙酸、N,N二异丙基碳二亚胺 (DIC)、苄胺、β-丙氨酸叔丁酯盐酸盐、哌啶、三氟乙酸 (TFA)、3,6-二氧六环-1,8-辛二硫醇 (DODT)、三异丙基硅烷 (TIS) 和乙酸购自Sigma-Aldrich (St. Louis, MO)。N-Boc-1,4-二氨基丁烷和异丁胺购自 Alfa Aesar (Ward Hill, MA)。二氯甲烷 (DCM)、N,N 二甲基甲酰胺 (DMF) 和无水乙醚 (Et₂O) 购自 VWR (West Chester, PA)。HPLC 级水 (H₂O) 和 HPLC 级乙腈 (MeCN) 购自Fisher Scientific (Waltham, MA) 。

类肽-多肽杂交体合成：Pro-Glu-(NLeu)-(NPhe)-Gly- (NLys)-NH₂

使用 CEM Liberty Blue 自动微波肽合成仪在 Rink Amide ProTide LL 树脂（离子交换容量：0.18 meq/g ）上以 0.1 mmol 的规模制备类肽-肽混合物（图3）。对于类肽残基，用哌啶在 DMF 中进行脱保护，用溴乙酸和 DIC 进行酰化，并用 DMF 中的单取代胺进行亲核置换。对于肽残基，用哌啶在 DMF 中进行脱保护，并用 5 倍过量的 Fmoc-AA-OH、DMF 中的 DIC 和 DMF 中的 Oxyma Pure 进行偶联反应。使用具有 TFA/H₂O/TIS/DODT 的 CEM Razor 高通量肽切割系统进行切割。裂解后肽在无水乙醚中沉淀并冻干过夜。

图3. 目标类肽-多肽杂交体: Pro-Glu-(NLeu)-(NPhe)-Gly-(NLys)-NH

类肽-多肽杂交体分析

在配备有 PDA 检测器的 Waters Acquity UPLC 系统上分析类肽-肽混合物，该检测器配备 Acquity UPLC BEH C8 色谱柱（1.7 mm 和 2.1 x 100 mm）。UPLC 系统连接到 Waters 3100 Single Quad MS 用于结构测定。在 Waters MassLynx 软件上进行峰分析。使用 (i) H₂O 和 (ii) MeCN 中的 0.1% TFA 梯度洗脱进行分离。

结果

在 Liberty Blue 自动微波肽合成仪上，Pro-Glu-(NLeu)-(NPhe)-Gly(NLys)-NH₂ 的微波增强 SPPS 产生了纯度为 81% 的目标肽（图4）。

图4.Pro-Glu-(NLeu)-(NPhe)-Gly-(NLys)-NH2的UPLC色谱图

结论

CEM Liberty Blue 自动微波肽合成仪允许快速有效地获取肽、类肽和类肽-肽杂交体。微波增强的 SPPS 产生了纯度为 81% 的类肽-肽杂交体 Pro-Glu-(NLeu)-(NPhe)-Gly-(NLys)-NH₂。

参考文献：

Olivos, H. J.; Alluri, P. G.; Reddy, M. M.; Salony, D.; Kodadek, T. Org. Lett. 2002, 4, 4057–4059.
Unciti-Broceta, A.; Diezmann, F.; Ou-Yang, C. Y.; Fara, M. A.; Bradley, M. Bioorg. Med. Chem. 2009, 17, 959–966.
Gorske, B. C.; Jewell, S. A.; Guerard, E. J.; Blackwell, H. E. Org. Lett.2005, 7, 1521–1524.

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