Hydrolyse eines Ni-Schiff-Base-Komplex unter Verwendung von Bedingungen, die für Retention von säurelabilen Schutzgruppen
Summary
Hier stellen wir eine effiziente Hydrolyse und anschließender Fmoc Schutz einer Aminosäure isoliert aus einer Ni-Schiff-Base-Komplex. Hydrolysebedingungen hier vorgestellten sind geeignet für die Verwendung bei der Beibehaltung der säurelabilen Seitenkettenschutzgruppen erforderlich ist. Diese Technik kann auf eine Vielzahl von Substraten unnatürlicher Aminosäuren anpassbar sein.
Abstract
Unnatürliche Aminosäuren, Aminosäuren Seitenkettenfunktionalitäten, die nicht üblicherweise in der Natur gesehen, wird zunehmend in der synthetischen Peptidsequenzen gefunden. Synthese einiger unnatürliche Aminosäuren beinhaltet oft die Verwendung eines Vorläufers, bestehend aus einer Schiff-Base durch einen Nickelkation stabilisiert. Unnatürliche Seitenketten können in diesem Schiff-Base-Komplex gefunden auf einem Aminosäurerückgrat eingebaut werden. Die resultierenden unnatürlichen Aminosäure können dann aus dieser Komplex unter Verwendung von Hydrolyse der Schiffschen-Base isoliert werden, typischerweise durch Rückfluss in stark saurer Lösung einsetzt. Diese stark sauren Bedingungen können säurelabilen Seitenkettenschutzgruppen, die für die nicht natürlichen Aminosäuren verwendet werden in Mikrowellen-unterstützten Festphasen-Peptidsynthese entfernt werden. In dieser Arbeit präsentieren wir eine effiziente Hydrolyse und anschließender Fmoc Schutz eines aus einer Ni-Schiff-Base-Komplex isoliert Aminosäure. Hydrolysebedingungen in dieser Arbeit vorgestellten eignen sich zur Aufbewahrung von säurelabilen side Ketten-Schutzgruppen und kann auf eine Vielzahl von Substraten unnatürlicher Aminosäuren anpassbar sein.
Introduction
Unnatürliche Aminosäuren (UAA'S) Lagerseitenketten, die sich von denen der zwanzig natürlich vorkommenden Aminosäuren, die in der Natur gefunden variieren haben einen Nutzen in einer breiten Palette von Anwendungen zu finden. Synthese dieser UAA ist, kann jedoch schwierig sein, in Abhängigkeit von der Struktur der Seitenketten und der Stereochemie des Aminosäure-Rückgrats. CH – Bindungsaktivierung von Glycin in Zusammenhang mit einer Nickel Schiff-Base – Komplex wird verwendet, um 2 fluoriert oder heterocyclischen Seitenketten , die eine Vielzahl von Aminosäurederivaten einschließlich α, β-Diaminosäuren 1 und UAA des Lager zu erzeugen. 3
Nach Zugabe von unnatürlichen Seitenketten funktionalisiertes UAA der typischerweise aus dem Schiffschen-Base – Komplex , der durch Rückfluss in Salzsäure entfernt werden und anschließend 4 Ionenaustauschchromatographie isoliert werden. Während im Allgemeinen effizient, erzeugt dieses Protokoll einmino Säuren, die zur Verwendung in der Festphasen-Peptidsynthese (SPPS) ungeeignet sein können. Die Art der SPPS erfordert die Anwesenheit von säurelabilen Seitenkettenschutzgruppen und die starken sauren Natur von typischen Ni-Schiff-Basen-Zersetzungsbedingungen verhindert Isolierung der UAA des mit diesen Schutzgruppen intakt. Nach unserer Kenntnis hat nur eine alternative Zersetzungsverfahren berichtet worden: Die Verwendung von Ethylendiamintetraessigsäure (EDTA) und Hydrazin bei erhöhten Temperaturen, 5 Bedingungen , die sich nicht für alle Seitenketten – Schutzgruppen, wie Phthalimide geeignet sein können.
Abbildung 1: Synthese von Ni-PBP-Gly aus Ni 2+, PBP und Glycin (Gly). Bitte klicken Sie hier , um eine größere Version dieser Figur zu sehen. </a>
Hier beschreiben wir ein Verfahren zur Hydrolyse eines Ni-Schiff-Base – Komplexes, Ni-PBP-Gly (Abbildung 1). Dieser Komplex, abgeleitet von Ni 2+, Glycin und Pyridin-2-carbonsäure (2-benzoyl-phenyl) -amid (PBP), 6 ist gezeigt worden , eine nützliche Plattform für die Synthese einer Vielzahl von UAA des sein und ist einfach zugänglich unter Verwendung eines zweistufigen Syntheseweg. 7 Synthese dieses Komplexes ist literatur dagewesene in hohen Ausbeute. 6 Unsere Ergebnisse unten beschrieben zeigen die Anwendbarkeit der Bedingungen der Hydrolyse EDTA bei schwach sauren bis neutralen pH – Bedingungen , die für die Verwendung mit UAA des Lagersäurelabilen Seitenkettenschutzgruppen verwendet. Nach der Hydrolyse kann die resultierende wässrige Lösung getrennt und sofort auf Standard – Fmoc – Schutzbedingungen unterzogen werden , um ein Fmoc-geschützte Aminosäure (Abbildung 2) zu ergeben.
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Abbildung 2: Hydrolyse und Fmoc-Schutz einer Aminosäure isoliert aus Ni-PBP-Gly. Reaktionsbedingungen: i. EDTA (12 Äquiv), pH 4,5; ii. Ethylacetat Waschen und Einstellung auf pH 7; iii. Fmoc-OSu (1 Äquiv), NaHCO 3 (2 Äquivalente). Bitte klicken Sie hier , um eine größere Version dieser Figur zu sehen.
Protocol
Representative Results
Discussion
Das oben beschriebene Protokoll ist nützlich in seiner Fähigkeit, die Isolierung aus einer Aminosäurerückgrat aus einem Ni-Schiff-Base-Komplex unter milden pH-Bedingungen und anschließenden Fmoc-Schutz dieses isolierten Aminosäure durch zwei kritische Schritte zu erleichtern. Der erste Schritt beinhaltet Rühren eine DMF / Wasser-Lösung, enthaltend EDTA Freisetzung der Aminosäure aus dem Komplex zu erleichtern. Residual-Komplex oder organische Nebenprodukte können leicht mit der Extraktion entfernt werden. Der …
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Finanzierung durch Slippery Rock University. Wir möchten, dass T. Boron III (Slippery Rock University) und C. Haney (University of Pennsylvania) für ihre Erkenntnisse danken.
Materials
| 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 |
References
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