Fmoc-His(Mtt)-OH的合成*

智曉霞， 王衛(wèi)國， 康 武， 張 波， 何冰芳， 徐紅巖

(1. 南京工業(yè)大學(xué) 生物工程與制藥工程學(xué)院，江蘇 南京 210009； 2. 中國科學(xué)院 上海有機(jī)化學(xué)研究所，上海 200032)

組氨酸(His)是組成人體蛋白質(zhì)的氨基酸之一，是多肽合成中的重要原料。His含有雜環(huán)咪唑基，具有弱堿性。在多肽合成中，His的氨基和咪唑基必須進(jìn)行有效保護(hù)。選擇適當(dāng)?shù)谋Ｗo(hù)基不但可以減少副反應(yīng)，而且還可提高其溶解度、抑制消旋等[1]。

在目前的多肽合成中，三苯甲基、叔丁氧羰酰基[2,3]是常用的咪唑保護(hù)基，但需要在高濃度三氟乙酸(TFA)下脫除，產(chǎn)生有毒廢液多。而4-甲基-三苯甲基(Mtt)[4～6]可以在很溫和的條件下被脫除，所需TFA濃度僅為1%，所以Fmoc-His(Mtt)-OH(2)作為Fmoc(9-笏甲氧羰基)策略多肽合成的原料具有較強(qiáng)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。Kyriakides等[6]用2合成了Gly-His-Lys; Kovács[7]等用2合成了PNA; Krezel等[8]以2為原料合成人類組蛋白H2A的120～125片段Ac-Thr-Glu-Ser-His-His-Lys-NH2； Karavelas等[9]以2為原料合成了人類組蛋白H2B的102～107片段Ac-Glu-Leu-Ala-Lys-His-Ala-amide。但目前尚未有文獻(xiàn)報(bào)道2的合成。

本文以His為原料，二氯二甲基硅烷(DMDCS)為雙保護(hù)試劑，在堿性條件下His的咪唑環(huán)和α-氨基位分別引入Mtt和Fmoc保護(hù)基，成功地合成了2(Scheme 1)，總收率52.2%，其結(jié)構(gòu)經(jīng)1H NMR和MS確證。

該合成方法簡(jiǎn)單、收率高、成本低，適合工業(yè)化生產(chǎn)。

Scheme1

1 實(shí)驗(yàn)部分

1．1 儀器與試劑

Varian 300 MHz型核磁共振儀(DMSO-d6為溶劑，TMS為內(nèi)標(biāo))；ZQ 2000型質(zhì)譜儀；1200型高效液相色譜儀。

His， 4-甲基-三苯甲基氯(Mtt-Cl)， 9-芴甲基-N-琥珀酰亞胺基碳酸酯(Fmoc-OSu)，吉爾生化(上海)有限公司，純度>98%；其余所用試劑均為分析純。

1．2 合成

(1) H-His(Mtt)-OH(1)的合成

在反應(yīng)瓶中加入二氯甲烷200 mL ，攪拌下依次加入His 11.64 g(75 mmol)和DMDCS 13 mL(101 mmol)，回流(40 ℃)反應(yīng)2 h～3 h。冷卻至0 ℃，緩慢滴加三乙胺38 mL，調(diào)節(jié)pH至7～8,加入Mtt-Cl 14.64 g(50 mmol)，攪拌下于常溫反應(yīng)過夜[TLC跟蹤，展開劑：A=V(氯仿) ∶V(甲醇)∶V(醋酸)=90 ∶8∶2]。加入混合溶劑[V(乙醚) ∶V(水)=2 ∶3]100 mL 析晶，過濾，濾餅先后用乙醚和石油醚各洗2～3遍，干燥得白色固體114.57 g，收率71%，純度98.2%(HPLC,下同)；1H NMR(氘代甲醇)δ： 2.35(s, 3H, CH3), 2.90～2.95(m, 1H, CH2), 3.10～3.17(dd, 1H, CH2), 3.78～3.82(m, 1H, CH), 6.84(s, 1H, iminazole-H), 7.00～7.38(m, 15H, ArH), 7.40(s, 1H, iminazole-H); ESI-MSm/z: 411.9{[M+H]+}， 823.8{[M+2H]2+}， 1 647.7{[M+4H]4+}。

(2)2的合成

在反應(yīng)瓶中加入5%Na2CO3溶液50 mL 和15.6 g(14 mmol)，冰浴冷卻，攪拌下加入Fmoc-OSu 6.9 g(20 mmol)的丙酮(200 mL)溶液，攪拌約15 min,控制pH 8～9，于室溫反應(yīng)至終點(diǎn)(TLC跟蹤，展開劑：A=90 ∶8∶2)。減壓蒸除丙酮，殘余液先后用石油醚和混合溶劑[V(石油醚) ∶V(乙酯乙酸)=3 ∶1]洗滌，分液，水相用乙酸乙酯萃取，合并有機(jī)相，依次用NaHCO3溶液、檸檬酸溶液、飽和食鹽水洗滌，無水Na2SO4干燥過夜。濃縮至干，用石油醚洗滌，烘干得黃色固體26.4 g，收率74%，純度98.8%；1H NMRδ： 2.23(s, 3H, CH3)， 2.76～2.80(dd, 1H, CH2)， 2.88～2.95(dd, 1H, CH2)， 3.98～4.05(m, 1H, CH)， 4.11～4.22(m, 3H, CH2O, CH in Fmoc)， 6.68(s, 1H, iminazole-H)， 6.88～7.67(m, 23H, ArH)， 7.9(s, 1H, iminazole-H); ESI-MSm/z: 634.4{[M+H]+}， 656.5{[M+Na]+}， 1 268.5{[M+2H]2+}。

2 結(jié)果與討論

合成1時(shí)，以Mtt-Cl為基準(zhǔn)物，His過量，因His易溶于水，容易除去。合成2時(shí)，以H-His(Mtt)-OH為基準(zhǔn)物，F(xiàn)moc-OSu過量，因Fmoc-OSu在堿性條件下，用石油醚/乙酸乙酯混合溶劑即可除去。

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