Fmoc-L-苯丙氨酰-L-谷氨酸二肽的合成及表征

張雪琴 馬思怡 張藍(lán)芮

【摘要】通過液相合成的方法，利用氨基與活化酯在水與二氯甲烷混合溶劑中進(jìn)行反應(yīng)，合成二肽分子。以L-谷氨酸和9-芴基甲氧基羰基-L-苯丙氨酸為原料，先合成L-谷氨酸甲酯鹽酸鹽，然后在縮合劑為HOBT和EDCI，溶劑為DCM的條件下縮合，最后在弱堿性條件下脫去甲酯得到Fmoc-L-苯丙氨酰-L-谷氨酸二肽，并對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征。

【關(guān)鍵詞】Fmoc-L-苯丙氨酸 L-谷氨酸 二肽 液相合成

【中圖分類號(hào)】R629.72 ? 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A ? 【文章編號(hào)】2026-5328（2021）06-112-01

引言：

二肽分子其本身是具有一定的生物活性，并且合成簡(jiǎn)單，容易進(jìn)行基團(tuán)修飾;大部分小分子水凝膠等納米材料可通過分子間氫鍵，π-π堆積，范德華力，靜電作用等非共價(jià)鍵相互作用形成，并且可以通過自組裝形成能相互折疊或搭結(jié)的三維網(wǎng)狀的有機(jī)分子。形成的納米材料擁有良好的生物相容性，生物可降解性，低免疫原性，刺激響應(yīng)性等特點(diǎn)，因此常用于科研研究，通過改變分子固有序列，改變其溶劑等因素就可形成不同自組裝結(jié)構(gòu)，從而研發(fā)不同的功能。降解之后的物質(zhì)不會(huì)引起組織炎癥反應(yīng)，并且可以被再次吸收利用。目前關(guān)于含有Fmoc-苯丙氨酸相關(guān)短肽在抗菌材料水凝膠方面有大量相關(guān)的顯著研究，據(jù)研究表明，自組裝苯丙氨酸二肽抗菌納米結(jié)構(gòu)目前是抗菌超分子聚合物的最小模型[1]，因此在此基礎(chǔ)上，合成一種由9-芴基甲氧基羰基取代的新型的二肽即Fmoc-L-苯丙氨酰-L-谷氨酸二肽，為后續(xù)研究—二肽水凝膠做準(zhǔn)備。

本文采用縮合劑法在液相中合成Fmoc-L-苯丙氨酸L-谷氨酸二肽，縮合劑法具有操作簡(jiǎn)單、反應(yīng)速率高、反應(yīng)速度快等優(yōu)點(diǎn)[2]，其合成路線如下，合成后對(duì)產(chǎn)物進(jìn)行了1H NMR表征。

圖1 Fmoc-L-苯丙氨酰-L-谷氨酸二肽合成路線圖

1實(shí)驗(yàn)部分

1.1實(shí)驗(yàn)試劑及設(shè)備

試劑：L-谷氨酸;Fmoc-苯丙氨酸;無水甲醇（CH3OH）;氯化亞砜（SOCl2）;二氯甲烷（DCM）;N-羥基苯并三氮唑（HOBT）;1-乙基-（3-二甲基氨基丙基）碳酰二亞胺鹽酸鹽（EDCI）;乙酸乙酯（EA），石油醚（PE）;氫氧化鋰（LiOH）;四氫呋喃（THF），試劑均為分析純。

設(shè)備：DF-101S集熱式恒溫加熱磁力攪拌器（河南省予華儀器有限公司）;RE-5203旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀（上海亞榮生化儀器廠）;B220恒溫水浴鍋（上海亞榮生化儀器廠）;SHB-B95T型循環(huán)水式多用真空泵（鄭州長(zhǎng)城科工貿(mào)有限公司）;HJ-4磁力攪拌器（鞏義市予華儀器有限責(zé)任公司）。

1.2合成步驟

1.2.1L-谷氨酸甲酯鹽酸鹽的合成

于100mL雙口瓶中加入20mL無水CH3OH，加入攪拌子，用橡膠塞封口，置于冰水浴上攪拌，然后逐滴加入3mLSOCl2，繼續(xù)冰水浴上攪拌30min。加入1.477gL-谷氨酸到CH3OH-SOCl2溶液中，移至室溫?cái)嚢枰灰埂Ｓ帽由V（TLC）檢測(cè)反應(yīng)完全，減壓蒸餾除去溶劑，得到淡黃色油狀物。

1.2.2Fmoc-L-苯丙氨酰-L-谷氨酸甲酯的合成

于150mL單口瓶中依次加入3.114gFmoc-L-苯丙氨酸、1.944gEDCI和2.210gHOBT，用重蒸DCM溶解，加入攪拌子，置于0℃冰水浴下反應(yīng)1h。用三乙胺溶液將2.116g谷氨酸甲酯鹽酸鹽調(diào)至堿性，加入上述單口瓶中，移至室溫反應(yīng)兩天。TLC檢測(cè)反應(yīng)完全，減壓蒸餾除去溶劑，得到的白色固體用DCM萃取，再依次用5%檸檬酸溶液、飽和碳酸氫鈉溶液、飽和食鹽水溶液各30mL洗滌3次，用無水硫酸鈉干燥，過濾，減壓蒸餾除去溶劑，柱層析（EA：PE=1：3，V/V）進(jìn)一步純化，得到白色固體。

1H NMR（600 MHz， Chloroform-d）δ7.75（d，J=7.6Hz，2H），7.54（dd，J=11.1，7.6Hz， 2H），7.39（t，J=7.5Hz，2H），7.33-7.24（m，5H），7.22（t，J=7.3Hz，1H），7.17（d，J=7.4Hz，2H）， 6.65（d，J=7.6Hz，1H），5.43（d，J=8.3Hz，1H），4.51（dq，J=42.1，7.3Hz，2H），4.42（dd，J=10.6，7.2Hz，1H），4.32（t，J=8.9Hz，1H），4.18（t，J=7.0Hz，1H），3.64（d，J=55.6Hz，6H），3.11（dd，J=14.1，6.5Hz，1H），3.05（t，J=10.4Hz，1H），2.33（q，J=8.1，7.4Hz，1H），2.26（dt，J=16.8，7.2Hz，1H），2.15（dd，J=14.2，6.9Hz，1H），1.93（dd，J=14.6，7.3Hz，1H）.

1.2.3Fmoc-L-苯丙氨酰-L-谷氨酸的合成

將3.41gFmoc-L-苯丙氨酰-L-谷氨酸甲酯溶于40mLTHF中，再將0.788gLiOH溶于水中，將兩溶液混合，置于室溫下攪拌4h。TLC檢測(cè)反應(yīng)完全，減壓蒸餾除去溶劑，用DCM萃取，無水硫酸鈉吸水，減壓蒸餾除去溶劑，得到淡黃色固體。

2結(jié)論

（1）Fmoc-L-苯丙氨酰-L-谷氨酸中肽鍵生成的條件為反應(yīng)溫度為室溫，反應(yīng)時(shí)間為20h，投料量的摩爾比為：Fmoc-苯丙氨酸：L-谷氨酸甲酯鹽酸鹽=1：1.2，催化劑為HOBT、EDCI，溶劑為重蒸DCM，產(chǎn)率達(dá)78%。

（2）通過分析，證明成功合成了Fmoc-L-苯丙氨酰-L-谷氨酸二肽。

【參考文獻(xiàn)】

[1]Schnaider Lee，Brahmachari Sayanti，Schmidt Nathan W，Mensa Bruk，Shaham-Niv Shira，Bychenko Darya，Adler-Abramovich Lihi，Shimon Linda J W，Kolusheva Sofiya，DeGrado William F，Gazit Ehud. Self-assembling dipeptide antibacterial nanostructures with membrane disrupting activity.[J]. Nature communications，2017，8（1）.

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西南科技大學(xué)生命科學(xué)與工程學(xué)院 ?四川綿陽 ?621000