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Boc-Cys(Et)-OH:性质、操作与合成指南

Boc-cys(et)-oh是一种N-叔丁氧羰基保护的半胱氨酸,带有S-乙基硫醚侧链保护基,广泛用作Boc策略固相及液相肽合成中稳定的侧链保护构建模块。

化学名称
N-(叔丁氧羰基)-S-乙基-L-半胱氨酸
产品编号
B182000
保护策略
Boc(α-氨基)+ S-乙基(巯基侧链)
推荐储存条件
阴凉、干燥、避光保存;通常2–8 °C,或按质检报告(CoA)说明执行
主要应用
Boc固相肽合成(SPPS)及液相偶联反应
巯基脱保护条件
S-乙基基团在HF裂解条件下稳定;脱除通常需特定巯解或还原条件

化学特性与结构特征

Boc-Cys(Et)-OH是一种专为肽合成设计的双重保护半胱氨酸衍生物。α-氨基由叔丁氧羰基(Boc)保护,该基团对酸敏感,可在标准Boc SPPS条件下(如三氟乙酸或HF)脱除。巯基侧链以S-乙基硫醚形式保护,相较于游离巯基稳定性显著提高,可有效防止链组装过程中的氧化、二硫键错配及副反应的发生。

S-乙基保护基在稳定性方面具有正交特性:可耐受Boc SPPS中反复使用的TFA处理,并在HF介导的全局脱保护及树脂裂解过程中保持稳定。裂解后S-乙基的脱除通常需要巯解条件(如适当巯醇试剂处理)或还原性脱硫方法,具体取决于合成目标。

C端游离羧酸可直接用于偶联反应的活化,适配DIC/HOBt、HATU或PyBOP等标准活化试剂。

操作与储存指南

个人防护装备:操作Boc-Cys(Et)-OH时,应穿戴适当的实验室PPE,包括丁腈手套、防护眼镜及实验服。称量粉末时应在通风良好的区域或通风橱内操作。

储存:将化合物存放于密封容器中,置于阴凉(推荐2–8 °C)、干燥、避光环境,以防吸潮和光降解。请务必核查产品随附质检报告(CoA)上的具体储存要求,批次特定指导优先适用。

吸湿性:与大多数Boc保护氨基酸相似,Boc-Cys(Et)-OH应避免与空气中水分接触。开启低温保存的容器前,应先使其恢复至室温,以防材料上出现冷凝水。

开封后处理:若预计长期储存,应在惰性气氛(氩气或氮气)下迅速重新密封容器。提前称量分装,以尽量减少整批物料与空气的反复接触。

废弃处置:按照适用的地方、国家及机构化学废弃物法规处置废弃物料。

实验方案:Boc固相肽合成中的引入方法

以下概述了将Boc-Cys(Et)-OH引入Boc策略固相肽合成流程的通用最佳实践步骤。研究人员应根据具体合成仪、树脂和目标序列调整实验条件。

  1. 树脂准备:合成开始前,将树脂(如Boc SPPS用PAM或MBHA树脂)在适当溶剂(如DCM或DMF)中溶胀30–60分钟。
  2. Boc脱保护:用25–50%的TFA/DCM溶液(通常两次处理,各1分钟和20分钟)脱除树脂结合肽上的Boc基团。偶联前用DIPEA/DCM中和。
  3. 氨基酸活化:将Boc-Cys(Et)-OH(相对于树脂载量3–5当量)溶于DMF,加入树脂前用偶联试剂(如DIC/HOBt或HATU/DIPEA)活化2–5分钟。
  4. 偶联:将活化氨基酸溶液加入树脂,振摇30–60分钟。用Kaiser(茚三酮)或氯甲酚绿试验监测偶联是否完全,必要时进行双次偶联。
  5. 封端:用乙酸酐/DIPEA/NMP溶液封闭未反应的氨基,防止缺失序列的产生。
  6. 裂解与全局脱保护:链组装完成后,使用HF(标准Boc SPPS)或适当的裂解混合液从树脂上裂解肽。注意S-乙基基团在HF裂解条件下保持稳定,若需游离巯基,须经后续步骤脱除。
  7. S-乙基脱除(如需):用巯解试剂(如DTT或其他适当巯醇)处理裂解后的肽,条件需针对具体序列优化。请参阅文献确定巯醇浓度、pH及反应时间。

质量、纯度与分析验证

为确保合成结果可靠,研究人员在使用前应验证Boc-Cys(Et)-OH的纯度和结构。以下分析方法常用于保护氨基酸构建模块的检测:

  • HPLC:反相HPLC(C18色谱柱)是评估纯度的标准方法。关键合成应采用纯度≥98%(按HPLC面积计)的批次;请查阅CoA获取批次特定数据。
  • 质谱:ESI-MS或MALDI-MS对与理论分子量一致的分子离子进行确认,可提供明确的结构鉴定依据。
  • 旋光度:L-构型氨基酸衍生物具有特征性比旋光度。请确认符号和数值与CoA规格一致,以确保正确的立体化学构型。
  • 核磁共振:在氘代溶剂(CDCl3或D2O)中测定1H NMR,可确认结构完整性、Boc保护状态及主要杂质的缺失。

每批收货后请务必索取并审查质检报告(CoA)。如CoA数据与内部检测结果存在差异,请在使用前联系Aladdin Scientific技术支持团队进行核实。

常见问题

半胱氨酸侧链上S-乙基保护基的作用是什么?

S-乙基基团保护半胱氨酸的巯基侧链,防止其在肽链组装过程中发生氧化、二硫键形成及烷基化副反应。与某些酸敏感巯基保护基不同,S-乙基基团对Boc SPPS中使用的TFA和HF处理稳定,具有正交保护特性,仅在全局脱保护后通过巯解条件脱除。

Boc-Cys(Et)-OH是否兼容Fmoc固相肽合成?

Boc-Cys(Et)-OH主要设计用于Boc策略SPPS,该策略使用反复的TFA处理进行Nα脱保护。在Fmoc SPPS中,Boc基团仅在强酸条件下才能裂解,不适用于Fmoc流程中的哌啶脱保护步骤,因此该构建模块不是Fmoc方案的标准试剂。需要在Fmoc SPPS中使用S-乙基保护半胱氨酸的研究人员,应选用Fmoc-Cys(Et)-OH对应产品。

肽裂解后如何脱除S-乙基基团?

HF裂解树脂结合肽后,S-乙基基团保持完整,若需游离巯基,必须另行脱除。常用方法包括在弱碱性条件下用DTT、巯基乙酸或其他巯醇试剂处理。最佳试剂浓度、pH、温度及反应时间取决于肽序列,应通过实验验证或参考已发表的操作方案确定。

活化Boc-Cys(Et)-OH推荐使用哪些偶联试剂?

标准碳二亚胺类试剂(如DIC/HOBt或DIC/HOAt)以及磷鎓盐和脲鎓盐类试剂(如PyBOP和HATU)均适用于活化Boc-Cys(Et)-OH。HATU/DIPEA因反应活性高,常作为困难偶联的首选方案。应避免过长的活化时间,以降低消旋化风险。

Boc-Cys(Et)-OH的推荐储存条件是什么?

Boc-Cys(Et)-OH应密封保存于2–8 °C阴凉、干燥、避光环境中,防止受潮和光照。请务必查阅每批产品随附的质检报告(CoA),以获取权威的批次特定储存说明。开启低温保存的容器前,应先使其恢复至室温,以避免冷凝。

参考文献

  1. Merrifield, R.B. Solid Phase Peptide Synthesis. I. The Synthesis of a Tetrapeptide. Journal of the American Chemical Society, 1963.
  2. Bodanszky, M.; Bodanszky, A. The Practice of Peptide Synthesis, 2nd ed. Springer, 1994.
  3. Fields, G.B.; Noble, R.L. Solid Phase Peptide Synthesis Utilizing 9-Fluorenylmethoxycarbonyl Amino Acids. International Journal of Peptide and Protein Research, 1990.
  4. Aladdin Scientific. Certificate of Analysis, Boc-Cys(Et)-OH, SKU B182000. (Lot-specific document supplied with product.)

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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Da — 若无特别说明,分子量单位默认为道尔顿。   Mw — 重均分子量。   Mn — 数均分子量。

产品仅供科研与开发使用,不用于人体、动物、诊断或治疗。

引用本文

阿拉丁科学.《Boc-Cys(Et)-OH:性质、操作与合成指南》. 阿拉丁知识库,更新于 2026年10月9日。 https://www.aladdin-e.com/zh_cn/faqs/boc-cys-et-oh-properties-handling-synthesis-guidelines.html
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