Boc-DL-环丙基甘氨酸 操作与使用规程
Boc-DL-环丙基甘氨酸 操作与使用规程
Boc-DL-cyclopropylglycine是一种Boc保护的消旋非天然氨基酸,含有张力环丙基侧链,广泛用作固相和液相多肽合成的构建模块,以及药物化学研究中构象受限的探针分子。
- 货号
- B185109
- 化学名称
- Boc-DL-环丙基甘氨酸
- 保护基
- 叔丁氧羰基(Boc)
- 立体化学
- DL(消旋混合物)
- 侧链
- 环丙基(三元碳环)
- 主要应用
- 多肽合成构建模块;构象受限氨基酸探针
- 建议储存条件
- 阴凉干燥避光防潮保存;具体条件请参见安全数据表
材料与安全注意事项
在使用Boc-DL-环丙基甘氨酸(货号B185109)之前,请准备以下材料并查阅所有安全信息:
- 个人防护装备(PPE):操作时始终佩戴丁腈手套、实验服和护目镜。
- 通风:尤其在称量粉末时,应在通风良好的通风柜中操作,避免吸入细小颗粒。
- 安全数据表(SDS):使用前请查阅B185109的安全数据表,并就特定危害分类(GHS图示、信号词、急救措施)与机构安全负责人确认。
- 废物处理:将所有溶剂废液和剩余物料收集于标识清晰的容器中,按照机构及当地法规进行处置。
- 不相容性:避免与强酸(除有意用于Boc脱除的酸外)、强碱及氧化剂接触。
注:本产品的具体危害数据应以Aladdin B185109官方SDS文件为准。
储备液制备与溶解性
Boc-DL-环丙基甘氨酸是一种Boc保护氨基酸,通常可溶于多肽化学中常用的有机溶剂。请按以下步骤制备储备液:
- 溶剂选择:N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、二甲基亚砜(DMSO)、二氯甲烷(DCM)和乙酸乙酯通常为合适溶剂。水相应用时,可能需要共溶剂体系(如DMSO/水)。请根据实际浓度和应用需求验证溶解性。
- 称量:在分析天平上将干净、干燥的微量离心管或玻璃瓶去皮归零,迅速称取所需量的Boc-DL-环丙基甘氨酸,以减少吸湿。
- 溶解:加入适量溶剂以达到目标浓度,涡旋或轻轻摇晃混匀。若溶解不完全,可在水浴超声仪中短暂超声(1–2分钟)辅助溶解。
- 过滤(可选):对于高纯度应用,可通过0.22 µm PTFE针头过滤器过滤储备液。
- 储备液保存:条件允许时将储备液分装为单次用量。分装液于−20 °C或按SDS指示条件保存,避免反复冻融。
审核提示:各溶剂中的具体溶解度数据(mg/mL)及推荐储备浓度未在来源资料中确认,应通过实验验证或参考产品SDS/TDS。
Boc脱保护操作规程
叔丁氧羰基(Boc)是一种酸敏感保护基,可在标准条件下去除。以下规程概述了Boc-DL-环丙基甘氨酸在液相合成中典型的Boc脱保护操作:
- 试剂配制:配制20–50%三氟乙酸(TFA)的DCM溶液(v/v),或使用4 M盐酸/二噁烷溶液,这是有机合成中最常用的Boc脱保护试剂。
- 反应设置:将Boc-DL-环丙基甘氨酸溶于DCM至适当浓度(通常为0.1–0.5 M),加入TFA/DCM溶液(通常1:1 v/v,相对底物过量),室温搅拌。
- 反应时间:TFA/DCM体系中Boc脱除通常在室温下30–60分钟内完成。如有需要,可通过TLC或LC-MS监测反应进程。
- 后处理:使用旋转蒸发仪在减压条件下蒸除挥发物(TFA、DCM)。若残余TFA影响后续反应,可与甲苯共蒸发(2–3次)以除去残余TFA。
- 产物分离:蒸发后可获得游离氨基酸(DL-环丙基甘氨酸)或其TFA盐,根据应用需要可进一步通过沉淀、重结晶或HPLC纯化。
注意:TFA具有腐蚀性且易挥发,所有操作须在通风柜中进行。使用前请查阅TFA的安全数据表。
审核提示:该底物的具体反应时间、温度及收率应从一级文献中验证或通过实验确认。
在多肽合成中的应用
Boc-DL-环丙基甘氨酸可作为非天然氨基酸构建模块,用于固相多肽合成(SPPS)和液相多肽偶联反应。主要注意事项如下:
- 偶联试剂:HATU、HBTU、DIC/HOBt、EDC/HOBt等标准酰胺键形成试剂均与Boc氨基酸兼容,应根据合成平台和规模选择合适的偶联试剂。
- 固相多肽合成兼容性:在Boc-SPPS中,Boc-DL-环丙基甘氨酸通过标准Boc-SPPS偶联循环引入,采用HF裂解树脂策略。在Fmoc-SPPS中,须先脱除Boc基团(见Boc脱保护章节)以游离氨基后再偶联,或使用差异保护衍生物——请确认与所用树脂和策略的兼容性。
- 空间位阻考量:环丙基基团引入轻度空间位阻。若偶联效率低,可延长偶联时间、增加试剂当量,或使用反应性更强的偶联试剂(如HATU配合DIPEA等位阻碱)。
- 消旋化风险:由于底物为消旋体(DL),两种对映体均会被引入。若需立体化学纯度,建议使用单一对映体保护衍生物。
- 质量控制:通过Kaiser检测(茚三酮法)、氯醌检测或分析级LC-MS对测试裂解等分样品进行分析,验证偶联是否完全。
故障排查与质量控制
以下故障排查指南针对使用Boc-DL-环丙基甘氨酸时常见问题提供建议:
| 问题 | 可能原因 | 建议解决措施 |
|---|---|---|
| 在反应溶剂中溶解性差 | 溶剂不兼容或浓度过高 | 改用DMF或DMSO;降低浓度;温和超声 |
| Boc脱保护不完全 | TFA浓度不足或反应时间不够 | 将TFA提高至50%(v/v)或延长反应时间;通过TLC/LC-MS确认 |
| SPPS中偶联产率低 | 环丙基基团的空间位阻 | 双重偶联;增加偶联试剂当量;使用HATU/DIPEA |
| 试剂降解或变色 | 储存期间受潮或光照 | 检查产品;若受潮可在真空下干燥;若降解明显则更换批次 |
| 出现意外副产物 | 消旋化或过度反应 | 优化碱和温度;采用更温和的偶联条件 |
纯度验证:在关键实验前,通过1H NMR、HPLC(反相C18柱)和/或质谱确认化合物的结构和纯度。各批次B185109均附有批次检验证书(CoA),请参考其中的批次特异性纯度数据。
常见问题
溶解Boc-DL-环丙基甘氨酸推荐使用哪些溶剂?
Boc-DL-环丙基甘氨酸通常可溶于多肽化学中常用的极性有机溶剂,包括DMF、DMSO、DCM和乙酸乙酯。不使用助溶剂时水溶性有限。使用前应在目标浓度下通过实验验证溶解性。
如何储存Boc-DL-环丙基甘氨酸以保持其稳定性?
应将Boc-DL-环丙基甘氨酸储存在阴凉干燥、避光防潮的环境中,遵循产品SDS和检验证书中规定的条件。称量时应尽量减少与大气湿气的接触。具体温度建议(如2–8 °C或−20 °C)请以B185109产品SDS为准。
Boc-DL-环丙基甘氨酸能否直接用于Fmoc-SPPS?
Boc-DL-环丙基甘氨酸携带酸敏感的Boc保护基,未经修饰不能直接用于碱敏感的Fmoc策略。若在Fmoc-SPPS中使用游离氨基,需先进行Boc脱保护(如使用TFA/DCM),再将所得游离氨基酸在标准Fmoc-SPPS偶联条件下偶联。也可选用Fmoc保护的环丙基甘氨酸衍生物直接用于Fmoc-SPPS。
为什么该化合物以DL(消旋)形式供应,这对实验有影响吗?
DL命名表示Boc-DL-环丙基甘氨酸为D型和L型对映体的消旋混合物。对于引入残基的立体化学不关键的研究——如构象探针研究或构效关系筛选——消旋体通常是可接受的。但对于需要明确立体化学的应用(如对氨基酸构型敏感的生物学实验),应选用单一对映体的Boc-L-或Boc-D-环丙基甘氨酸衍生物。
参考文献
- Isidro-Llobet, A.; Alvarez, M.; Albericio, F. Amino Acid-Protecting Groups. Chem. Rev. 2009, 109, 2455–2504. doi:10.1021/cr800323s
- Merrifield, R. B. Solid Phase Peptide Synthesis. I. The Synthesis of a Tetrapeptide. J. Am. Chem. Soc. 1963, 85, 2149–2154. doi:10.1021/ja00897a025
- Carpino, L. A.; El-Faham, A. The Diisopropylcarbodiimide/1-Hydroxybenzotriazole System Revisited: Scope and Applications. J. Org. Chem. 1994, 59, 695–698. doi:10.1021/jo00082a028
- Aladdin Scientific. Certificate of Analysis and Safety Data Sheet for Boc-DL-cyclopropylglycine, SKU B185109. Aladdin Scientific, Shanghai.
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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