1、酰基叠氮物法
早在 1902 年,就有人将酰基叠 氮物法引入到肽化学中,因此,该方法是最古老的缩合方法之一,在肽缩合反应过程中,叠氮物法对氨基酸很 少发生消旋作用,因此,该方法一直被肽合成工作者广 泛使用。最近我国学者李勤耕等利用此种方法成 功合成出一系列谷氨酰胺类抗肿瘤化合物。 叠氮法接肽分为三步,首先,羧基部分被甲酯、乙 酯、苄酯等保护的肽在室温下进行肼解生成酰肼,然后 酰肼在低温(-15℃以下) 和酸性条件下与亚硝酸化 物反应生成叠氮物,最后用有机碱调节pH 8-9,加入氨基组分完成接肽反应。机理如下图。
除此以外,人们还发现了一种磷酸酯型缩合试剂 DPPA,其可以不经肼解,直接由羧基变成叠氮盐。与 传统叠氮物法相比,由于其不需要酰肼中间体,简化了 反应步骤,而且反应条件更加温和,因此受到人们的欢迎。机理如下图。
2、混合酸酐法
该方法是指先将保护的氨基酸的 羧基制成高活性的混合酸酐,之后与氨基缩合生成肽的方法。混合酸酐法是上世纪 50 年代初期开始发展 起来的,开始使用的制备混合酸酐的试剂主要是二苯 基磷酸,然后是苯甲酸,现在应用最广的是氯甲酸烷基 酯类,主要有氯甲酸乙酯、氯甲酸异丁酯和氯甲酸异丙 酯。混合酸酐法具有反应速度快、产物纯度高、产率高、经济性好等优点,因此备受当今药学工作者的厚 爱。南京农业大学宓鹏程等人于2007 年成功利用此法合成出了胸腺五肽(TP5) 中间体 Fmoc-Tyr(t-Bu)-WangResin。反应过程中,羧基组分首先与氯甲酸异丁酯在低温下(-15℃左右) 反应生成混合酸酐,然后在叔胺存 在的碱性条件下与氨基组分反应生成肽。机理如下图。
3、碳二亚胺法
在碳二亚胺法类方法发展过程中,二环己基碳二亚胺( DCC) 首先用于肽合成,并且得到广泛应用,DCC 相对便宜,而且可溶于肽合成常用试剂,但是用 DCC 作缩合剂会有二环己基脲( DCU)生成DCU 在水中和有机溶剂中均有一定的溶解度,致使 在产物纯化过程中很难将其除尽。为此人们开发了水 溶性的碳二亚胺 EDC 来代替DCC,反应完后只需要用 酸或水洗涤即可除去反应生成的脲,有效的解决了这 个问题。刘国都等在合成活性三肽法氏囊素中也 用到此方法。碳二亚胺类的缩合试剂机理如下图。缩合试剂先与羧基组分生成活性中间体,然后再与胺基组分在碱性条件下完成肽链增长反应。
4、酰卤法
该法类似于有机化学方法,用酰氯活化 羧基,然后在室温或低温条件下形成酰胺,是一种常用的方法。然而,此种方法在试剂应用中只用于 Fmoc-保护的氨基酸,原因在于 Fmoc 在酸性条件下非常稳 定,而其他保护基保护的氨基酸很少用该法进行合成, 因为多数学者认为酰氯法“过度活泼”且易发生消旋等 多种副反应。
5、苯并三唑型( BOP 族)
以 BOP 为第一代苯并三 唑型的缩合试剂可以说是缩合试剂里的一场革命,因为其接肽的效率要远远高于DCC,引起消旋的风险也明显减小。之后,人们又发现了同类型的缩合试剂 HBTU、ByBOP、TBTU等。其共同点就是缩合试剂在有机碱的参与下先与羧基组分反应,生成羧酸的苯并三 唑酯活性中间体,然后再与氨基组分反应生成目标多肽,如下图所示。
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