Przewodnik po odczynnikach do sprzęgania peptydów
Przegląd sekcji
- Materiały pokrewne
- In-situ Odczynniki aktywujące
- Phosphonium Versus Uronium Reagents
- Summary of Uronium and Phosphonum Coupling Reagents
- Referencje
Odczynniki Novabiochem® marka oferuje jedną z najszerszych gam wysokiej jakości odczynników sprzęgających do aktywacji in situ na rynku. Jednak przy tak dużej liczbie dostępnych odczynników, wybór optymalnego odczynnika sprzęgającego do konkretnego zastosowania nie zawsze jest prosty. Odczynniki kondensacyjne różnią się pod względem wydajności sprzęgania, stabilności, rozpuszczalności lub reaktywności substancji czynnych.
Odczynniki aktywujące in situ odczynniki aktywujące
Odczynniki aktywujące in situ są powszechnie akceptowane, ponieważ są łatwe w użyciu, dają szybkie reakcje, nawet między aminokwasami z przeszkodami sterycznymi, a ich stosowanie jest generalnie wolne od reakcji ubocznych. Większość z nich opiera się na solach fosfoniowych lub aminowych (dawniej znanych jako uroniowe), które w obecności trzeciorzędowej zasady mogą płynnie przekształcać chronione aminokwasy w różne aktywowane gatunki (Rysunek 1). Właściwości odczynników sprzęgających Novabiochem® podsumowano w Tabeli 1.

Rysunek 1.Aktywne estry generowane przy użyciu najczęściej stosowanych odczynników sprzęgających.
P1A1 = TOTU, P1A2 = HBTU/TBTU, P1A3 = HCTU, P1A4 = HATU, P1A5 = TSTU
P2A1 = COMU
P3A1 = PyOxim, P3A2 = PyBOP, P3A3 = PyClock, P3A4 = PyAOP
Najczęściej stosowane odczynniki, BOP, PyBOP i HBTU, generują estry OBt, które znalazły szerokie zastosowanie w rutynowej syntezie SPPS i roztworów do trudnych sprzężeń. Dostępne są również odczynniki sprzęgające, które generują estry bardziej reaktywne niż OBt. Najważniejsze z nich to HATU2, PyAOP1,3 i HCTU4, PyClocK, które w obecności zasady przekształcają kwasy karboksylowe w odpowiednie estry OAt i O-6-ClBt. Takie estry są bardziej reaktywne niż ich odpowiedniki OBt ze względu na niższe pKa HOAt i HO-6-ClBt w porównaniu do HOBt. Co więcej, HOAt ma dodatkową zaletę w postaci azotu pirydynowego, który zapewnia anchiomeryczną pomoc w reakcji sprzęgania, dzięki czemu HATU i PyAOP są najbardziej wydajnymi odczynnikami sprzęgającymi z serii OBt.
Ostatnio wprowadzono odczynniki sprzęgające oparte na grupie opuszczającej Oxyma Pure, z których najbardziej użytecznymi są COMU5,6 i PyOxim7. Dowody na względną reaktywność estrów Oxyma generowanych przez te odczynniki są niejednoznaczne. Oryginalne raporty dotyczące tych odczynników opartych na Oxyma sugerują, że są one bardziej wydajne niż te oparte na HOAt, podczas gdy nasze wewnętrzne testy8 wskazują, że odczynniki HOAt są lepsze. Niemniej jednak odczynniki oparte na Oxyma zawsze działają lepiej niż te oparte na HOBt (PyBOP, HBTU) i O-6-ClBt (PyClocK i HCTU). Jedną ze szczególnych zalet odczynników sprzęgających opartych na Oxyma jest to, że nie są one oparte na potencjalnie wybuchowych odczynnikach triazolowych.
W naszych eksperymentach skuteczność odczynnika sprzęgającego wydaje się być prawie całkowicie związana z charakterem aktywnego estru, który generuje, z kolejnością reaktywności OAt> Oxyma Pure > 2-ClOBt > OBt.Struktura składnika uronowego lub fosfonowego wydaje się mieć niewielki wpływ.
Phosphonium Versus Uronium Reagents
Z wyjątkiem COMU, roztwory odczynników na bazie uronu w DMF są wyjątkowo stabilne, co czyni je idealnymi do stosowania w syntezatorach, które wykorzystują gotowe roztwory odczynników sprzęgających. Z kolei roztwory odczynników fosfoniowych w DMF mają umiarkowaną stabilność i powinny być przechowywane w zamkniętych fiolkach i używane przez maksymalnie 2 dni. Odczynniki fosfoniowe są jednak znacznie lepiej rozpuszczalne w DMF niż odczynniki uroniowe. Ma to ważne implikacje praktyczne, ponieważ umożliwia prowadzenie reakcji w wyższych stężeniach przy jednoczesnej poprawie wydajności.
Fosfonowe odczynniki sprzęgające generalnie dają czystsze reakcje niż odczynniki uronowe. Te ostatnie mogą powodować zakończenie łańcucha poprzez guanidinylowanie N-końcowej grupy aminowej9. Ta reakcja uboczna jest szczególnie problematyczna, gdy aktywacja karboksylowa jest powolna, na przykład w przypadku reakcji fragmentacji i cyklizacji, lub gdy stosowany jest nadmiar odczynnika uronowego. Powstawanie takich produktów ubocznych powoduje również trudności w montażu długich peptydów, ponieważ te krótkie dodatnio naładowane peptydy mogą maskować obecność jonu docelowego w widmie masowym ESI. W przeciwieństwie do odczynników uronowych, odczynniki fosfoniowe mogą być stosowane w nadmiarze, a nawet mogą być stosowane do "zasilania" powolnej cyklizacji lub reakcji sprzęgania fragmentów, aby pomóc doprowadzić je do końca.
Referencje
Zaloguj się lub utwórz konto, aby kontynuować.
Nie masz konta użytkownika?