自動微波肽合成儀應用：類肽和肽-類肽雜交體的自動合成
--摘要--
-
Liberty BlueTM自動微波肽合成儀允許快速高效地獲取肽、類肽和類肽-肽雜交體
-
肽-類肽混合物 Pro-Glu-(NLeu)-(NPhe)-Gly-(NLys)-NH2 在 2 小時內合成，純度為81%
--簡介--
類肽是各種 N-取代的甘氨酸的聚合物。雖然在結構上與肽相似（圖 1），但類肽對蛋白水解降解具有抗性，這歸因于它們的酰胺鍵的全部取代。 類肽在體內的穩定性提高，使其成為藥物發現和開發的有吸引力的類肽靶標1,2。
圖1. 多肽和類肽的結構比較
類肽和類肽-肽雜化物通常通過“亞單體”過程合成，該過程包括兩個步驟：(1) 用溴乙酸和 N,N' 二異丙基碳二亞胺(DIC) �；� (2) 用單取代胺進行親核置換 （圖2）1,3。
圖2. 典型的類肽合成
由于許多結構不同的單取代胺可商購獲得，因此可以很容易地合成具有多種側鏈的類肽2,3 。然而，類肽的常規合成每個殘基可能需要長達三個小時1 。微波輻射已被證明可以顯著減少合成時間，使類肽文庫和類肽-肽雜交體的生產更加可行 1-3。
--材料和方法--
試劑
所有氨基酸均獲自 CEM Corporation (Matthews, NC)，并含有以下側鏈保護基團：Glu(OtBu) 和 Lys(Boc)。 Oxyma Pure 和Rink Amide ProTideTM LL 樹 脂 購 自 CEM Corporation (Matthews, NC)。 溴乙酸、N,N二異丙基碳二亞胺 (DIC)、芐胺、β-丙氨酸叔丁酯鹽酸鹽、哌啶、三氟乙酉夋 (TFA)、3,6-二氧六環-1,8-辛二硫醇 (DODT)、三異丙基硅烷 (TIS) 和 乙酸購自Sigma-Aldrich (St. Louis, MO)。 N-Boc-1,4-二氨基丁烷和異丁胺購自 Alfa Aesar (Ward Hill, MA)。 二氯甲烷 (DCM)、N,N 二甲 基 甲 酰 胺 (DMF) 和 無 水 乙 酉迷 (Et2O) 購 自 VWR (West Chester, PA)。 HPLC 級水 (H2O) 和 HPLC 級乙腈 (MeCN) 購自Fisher Scientific (Waltham, MA) 。
類肽-多肽雜交體合成：Pro-Glu-(NLeu)-(NPhe)-Gly- (NLys)-NH2
使用 CEM Liberty Blue 自動微波肽合成儀在 Rink Amide ProTide LL 樹脂（離子交換容量：0.18 meq/g ）上以 0.1 mmol 的規模制備類肽-肽混合物（圖 3）。 對于類肽殘基，用哌啶在 DMF 中進行脫保護，用溴乙酸和 DIC 進行酰化，并用 DMF 中的單取代胺進行親核置換。 對于肽殘基，用哌啶在 DMF 中進行脫保護，并用 5 倍過量的 Fmoc-AA-OH、DMF 中的 DIC 和 DMF 中的 Oxyma Pure 進行偶聯反應。 使用具有 TFA/H2O/TIS/DODT 的 CEM Razor 高通量肽切割系統進行切割。 裂解后肽在無水乙酉迷中沉淀并凍干過夜。
圖3. 目標類肽-多肽雜交體: Pro-Glu-(NLeu)-(NPhe)-Gly-(NLys)-NH2
類肽-多肽雜交體分析
在配備有 PDA 檢測器的 Waters Acquity UPLC 系統上分析類肽-肽混合物，該檢測器配備 Acquity UPLC BEH C8 色譜柱（1.7 mm 和 2.1 x 100 mm）。UPLC 系統連接到 Waters 3100 Single Quad MS 用于結構測定。在 Waters MassLynx 軟件上進行峰分析。使用 (i) H2O 和 (ii) MeCN 中的 0.1% TFA 梯度洗脫進行分離。
--結論--
在 Liberty Blue 自動微波肽合成儀上，Pro-Glu-(NLeu)-(NPhe)- Gly(NLys)-NH2 的微波增強 SPPS 產生了純度為 81% 的目標肽（圖 4）。
圖4. Pro-Glu-(NLeu)-(NPhe)-Gly-(NLys)-NH2的UPLC色譜圖
結果
CEM Liberty Blue 自動微波肽合成儀允許快速有效地獲取肽、類肽和類肽-肽雜交體。 微波增強的 SPPS 產生了純度為 81% 的類肽-肽雜交體 Pro-Glu-(NLeu)-(NPhe)-Gly-(NLys)-NH2。
參考文獻
1.Olivos, H. J.; Alluri, P. G.; Reddy, M. M.; Salony, D.; Kodadek, T. Org. Lett. 2002, 4, 4057–4059.
2.Unciti-Broceta, A.; Diezmann, F.; Ou-Yang, C. Y.; Fara, M. A.; Bradley, M. Bioorg. Med. Chem. 2009, 17, 959–966.
3.Gorske, B. C.; Jewell, S. A.; Guerard, E. J.; Blackwell, H. E. Org. Lett. 2005, 7, 1521–1524.
