Boc-3-氰基-D-β-同苯丙氨酸:性质与实验室使用指南
Boc-3-氰基-D-β-同苯丙氨酸:性质与实验室使用指南
Boc-3-cyano-D-β-homophenylalanine是一种非天然的Boc保护β-高氨基酸,苯环上含有腈基取代基,广泛用作固相多肽合成和药物化学研究中的多功能构建单元。
- 产品货号
- B349360
- Santa Cruz参考编号
- sc-293657
- 化合物类别
- Boc保护非天然β-高氨基酸
- 关键官能团
- Boc氨基甲酸酯(氮保护基)、游离羧酸、芳环上的腈(氰基)
- 立体化学
- D构型β-高氨基酸骨架(相对于α-氨基酸多一个亚甲基)
- 主要应用
- 多肽合成和拟肽设计的构建单元
- 储存建议
- 于2–8°C避光防潮保存(Boc氨基酸通用建议;请以CoA为准)
化学特征与结构特点
Boc-3-氰基-D-β-高苯丙氨酸属于非天然β-氨基酸,其骨架相比标准α-氨基酸多一个亚甲基单元。β-碳上的D构型提供了立体化学控制,这对于对映选择性应用以及模拟L-氨基酸无法实现的生物活性构象至关重要。
苯环上的3-氰基取代基引入了吸电子基团,可调节π体系的电子性质、影响与生物靶点的分子间相互作用,并可作为进一步官能化的合成把手——例如通过水解得到酰胺或羧酸,或通过环加成化学获得四唑或氨甲基基序。
叔丁氧羰基(Boc)基团在偶联步骤中保护胺基,并可在温和酸性条件下(如三氟乙酸/DCM)干净地脱除,使该化合物完全兼容标准Boc固相多肽合成(SPPS)及溶液相多肽化学流程。
研究应用与使用场景
拟肽与折叠聚体研究:β-高氨基酸是β-多肽及混合α/β-多肽折叠聚体设计的基础单体。引入具有缺电子芳基侧链的D构型β-高残基,使研究人员能够探究蛋白酶抗性、调节螺旋倾向,并研究包括12-螺旋和发夹转角在内的新型二级结构。
药物化学与药物发现:苯环3位的腈基是众多药物骨架中公认的药效团。该化合物可用于将代谢稳定的极性芳香元素引入基于多肽的先导化合物,根据设计需求可能增强靶点结合或改善膜渗透性。
固相多肽合成(SPPS):作为含游离羧酸的Boc保护构建单元,Boc-3-氰基-D-β-高苯丙氨酸可直接与标准HBTU、DIC/Oxyma或PyBOP偶联方案及Boc-SPPS树脂配合使用。由于β-骨架延伸可能带来的空间位阻,研究人员应通过Kaiser或氯醌测试确认偶联效率。
生物偶联与探针设计:氰基可在组装后转化为其他官能团,从而实现模块化探针合成、亲和标记或引入同位素标记用于机制研究。
操作、储存与安全规范
储存:Boc保护氨基酸通常具有吸湿性,应储存于密封容器中,置于2–8°C、避光防潮环境下。用户应从每批次随附的质量检验报告(CoA)中确认确切储存条件。开封前应将容器平衡至室温,以减少因冷凝水导致的降解。
操作:称量或溶解化合物时应在通风良好的通风橱中进行。尽管腈基在环境条件下相对稳定,但仍应遵守处理含氰基有机化合物的标准实验室预防措施——避免吸入粉尘,以及避免与可能在强制条件下水解腈基的强酸或强碱接触。请穿戴适当的个人防护装备,包括丁腈手套、防护眼镜和实验服。
溶解性:Boc-β-氨基酸通常溶于极性非质子溶剂,如DMF、DMSO和DCM及其混合物。由于含有羧酸基团,在水性缓冲液中的溶解度通常有限,且依赖于pH值。应新鲜配制储备液,或在惰性气氛下于−20°C保存分装液,以防止酯键或酰胺键的形成。
废弃处置:按照机构及地方法规关于有机化学废物的规定进行废弃物处置。未经适当处理,不得将含腈基化合物的溶液直接倒入下水道。
质量、纯度与订购信息
Boc-3-氰基-D-β-高苯丙氨酸可通过Aladdin Scientific以货号B349360购得。该产品同时对应Santa Cruz目录编号sc-293657,便于采购团队进行文献和供应商的交叉核对。
每批次产品均附有质量检验报告(CoA),记录纯度(通常通过HPLC评估)、结构确认(NMR和/或MS)以及适用时的比旋光度。研究人员应索取所收到批次的CoA,以确认纯度满足其应用要求——SPPS通常要求纯度≥95%,以减少缺失序列和外消旋化假象。
如需定制规格、大批量订购或额外分析数据(如手性HPLC、元素分析),请联系Aladdin Scientific技术支持或您所在地区的销售代表。大批量订购可能享有批量定价优惠。
常见问题
将Boc-3-氰基-D-β-高苯丙氨酸引入多肽序列时,推荐使用哪些偶联试剂?
标准酰胺键偶联试剂(如HBTU/HOBt、DIC/Oxyma Pure或PyBOP,溶于DMF或NMP)通常适用。由于β-骨架延伸带来的空间位阻,可能需要延长偶联时间或采用双重偶联方案。应通过Kaiser或氯醌测试监控偶联完整性。
偶联后应如何脱除该化合物上的Boc保护基?
Boc基团在标准酸性条件下脱除,最常用的方法是在室温下以20–50%三氟乙酸(TFA)的二氯甲烷(DCM)溶液处理20–30分钟,或用4 M盐酸的二氧六环溶液处理。苯环上的氰基在这些脱保护条件下稳定,不受影响。
多肽组装后,该化合物上的氰基是否可进一步官能化?
是的。腈基是一种多功能合成把手,可转化为酰胺(部分水解)、羧酸(完全水解)、四唑(通过与叠氮化物的[3+2]环加成)或氨甲基(通过还原)。这些转化允许对基于多肽的化合物库进行组装后的多样化修饰。
为何选用D构型β-高氨基酸而非L构型?
与L型残基相比,D构型残基在β-多肽折叠聚体中赋予不同的螺旋方向和转角几何形状,从而使独特的二级结构成为可能。此外,D-氨基酸对大多数哺乳动物蛋白酶具有抗蛋白水解降解的特性,这在基于多肽的药物设计中具有重要优势。
配制该化合物储备液时,哪些溶剂适用?
DMF和DMSO是Boc保护β-氨基酸最常用的溶剂,通常溶解性良好。DCM也适用于短期使用。水溶性有限;若需配制水溶液,可加入少量碱(如NaOH或NH4OH)通过去质子化羧酸来辅助溶解。请始终确认与下游实验条件的兼容性。
参考文献
- Seebach, D.; Gardiner, J. β-Peptidic Peptidomimetics. Accounts of Chemical Research, 2008, 41(10), 1366–1375. doi:10.1021/ar700263g
- Cheng, R. P.; Gellman, S. H.; DeGrado, W. F. β-Peptides: From Structure to Function. Chemical Reviews, 2001, 101(10), 3219–3232. doi:10.1021/cr000045i
- Aladdin Scientific Product Page: Boc-3-cyano-D-β-homophenylalanine, SKU B349360. Aladdin Scientific.
产品仅供科研与开发使用,不用于人体、动物、诊断或治疗。
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