Boc-Hyp-OH 处理、制备及使用规程
Boc-Hyp-OH 处理、制备及使用规程
Boc-Hyp-OH是反式-4-羟基-L-脯氨酸的Boc保护衍生物,广泛用作固相肽合成(SPPS)的构建模块及药物化学研究中的手性骨架。
- 化学名称
- (2S,4R)-1-(叔丁氧羰基)-4-羟基吡咯烷-2-羧酸(Boc-反式-4-羟基-L-脯氨酸)
- 保护基
- 叔丁氧羰基(Boc)保护仲胺氮
- 主要应用
- 固相及液相肽合成;胶原模拟肽研究
- 推荐储存条件
- 于2–8°C避光防潮保存;具体条件以产品CoA为准
- 溶解性
- 可溶于DMF、DMSO、DCM及乙酸乙酯;在中性pH下水溶性有限
- 产品编号
- B111006
材料与安全注意事项
在开始操作前,准备以下材料:Boc-Hyp-OH(阿拉丁产品编号B111006)、无水DMF或DMSO(肽合成级)、偶联试剂(如HBTU、HATU或DIC/HOBt)、适合的碱(如DIPEA或NMM),以及固相合成所需的相应树脂固相载体。建议使用棕色玻璃瓶和4Å分子筛配制储备液,以尽量减少吸湿。
Boc-Hyp-OH在常规GHS标准下不属于高危有害物质,但仍需遵守标准实验室安全规范。操作时需佩戴丁腈手套、防护眼镜及实验服。使用DMF或DCM等有机溶剂时,须在通风橱或通风良好的区域操作。使用前请查阅产品随附的安全数据表(SDS)。避免皮肤或眼睛长时间接触该化合物或其溶液。
储备液配制
Boc-Hyp-OH最适宜溶于无水DMF或DMSO用于肽合成。对于大多数固相肽合成(SPPS)工艺,典型储备液浓度为0.2–0.5 M。用分析天平称取所需量的Boc-Hyp-OH,转移至干净干燥的棕色玻璃瓶中,加入适量溶剂,涡旋或轻轻摇动至完全溶解;如需加速溶解,可在≤40°C水浴中温和加热。
对于水相应用,可将其溶于稀氢氧化钠(0.1 M NaOH)或碱性磷酸盐缓冲液(pH 8–9),随后通过仔细调节pH至中性。需注意水溶液的稳定性低于有机溶剂储备液,建议尽量现配现用。在用于敏感检测前,建议通过0.22 µm PTFE注射过滤器过滤储备液。有机溶剂储备液如一周内未用完,应分装后在惰性气体(氩气或氮气)保护下于−20°C储存。
固相肽合成偶联操作流程
Boc-Hyp-OH可通过标准Fmoc或Boc固相肽合成(SPPS)策略引入肽链。以下流程描述其作为Fmoc-SPPS构建模块的用法,其中Boc基团作为侧链羟基的保护基,或在Boc-SPPS中作为独立Boc氨基酸使用。
- 树脂溶胀:将树脂(如Rink酰胺树脂或Wang树脂,载量0.1–0.5 mmol/g)在DMF中温和搅拌溶胀20–30分钟。
- 偶联试剂活化:将Boc-Hyp-OH(相对树脂载量3–5当量)和偶联试剂(如HATU,2.9–4.9当量)溶于最少量无水DMF中,加入碱(如DIPEA,6–10当量),室温预活化2–5分钟。
- 偶联反应:排干树脂后加入活化的氨基酸溶液,通氮气鼓泡或机械混合搅拌30–60分钟(室温)。使用Kaiser(茚三酮)试验或TNBS试验监测偶联完成情况。
- 封端(可选):若检测到偶联不完全,用含1% DIPEA的10%乙酸酐DMF溶液对未反应胺基进行封端,作用10分钟。
- 洗涤:排干后用DMF洗涤树脂3–5次(每次约3 mL/100 mg树脂),再进行下一个循环。
每个后续氨基酸重复上述偶联循环。羟脯氨酸残基因含有仲胺,偶联活性通常略低于标准氨基酸,建议进行双重偶联以提高产率。
Boc脱保护与裂解注意事项
Boc保护基在酸性条件下脱除。在Boc-SPPS中,全局脱保护与从树脂上裂解通常通过强酸鸡尾酒同步实现。在Fmoc-SPPS中,若Boc-Hyp-OH用作侧链保护构建模块,则Boc基团在最终全局裂解步骤中由三氟乙酸(TFA)鸡尾酒体系脱除。
推荐Boc脱除条件(溶液相):用25–50% TFA的二氯甲烷(DCM)溶液处理Boc保护化合物,室温搅拌30–60分钟。也可使用4 M HCl的二氧六环溶液(室温1–2小时)。脱Boc后,在减压下蒸发溶剂,与甲苯或DCM共蒸除残余TFA,并在使用前用碱(如DIPEA或Na₂CO₃)中和所得盐。
从树脂裂解(SPPS):使用标准TFA裂解鸡尾酒(如TFA:水:三异丙基硅烷 = 95:2.5:2.5,v/v/v),室温处理2–3小时。过滤树脂,将粗品肽沉淀于冷乙醚中,离心收集后冻干,再进行HPLC纯化。
注意:羟脯氨酸的游离羟基在长时间酸性条件下可能发生副反应(如酯化);应尽量缩短TFA暴露时间,并通过LC-MS分析粗品以确认产品完整性。
储存、稳定性与质量控制
储存:Boc-Hyp-OH(B111006)应在2–8°C密封容器中避光防潮保存。若需长期储存(超过六个月),建议在−20°C惰性气氛下保存。开瓶前应将容器恢复至室温,防止固体材料因冷凝而吸湿。
稳定性:Boc保护氨基酸固体在推荐储存条件下通常稳定。溶液中的稳定性因溶剂而异;DMF和DMSO储备液在−20°C下储存时应在1–4周内使用完毕。出现变色或沉淀即为降解指标,应予以注意。
质量控制:使用前应核实化合物的身份和纯度。可接受的分析方法包括:(1) TLC(检查单一斑点,Rf与文献值一致);(2) ¹H NMR(确认δ约1.44 ppm处Boc特征单峰及吡咯烷质子信号);(3) HPLC(214 nm处面积归一化法纯度≥98%);(4) 光学旋转测定以确认立体化学完整性。阿拉丁科学提供的批次检验报告(CoA)包含批次特定纯度数据,进行关键合成前务必交叉核对。
常见问题
溶解Boc-Hyp-OH推荐使用哪些溶剂?
Boc-Hyp-OH可良好溶于DMF、DMSO等极性非质子溶剂,也可溶于DCM和乙酸乙酯。用于水相应用时,可溶于稀NaOH溶液(pH 8–9),但水溶液稳定性较差,建议现配现用。
在固相肽合成中引入Boc-Hyp-OH时,为何推荐进行双重偶联?
羟脯氨酸含有仲胺(氮原子为吡咯烷环的组成部分),与大多数蛋白质氨基酸的伯胺相比,空间位阻更大。这种亲核性的降低可能导致单次偶联不完全,因此双重偶联步骤有助于最大化树脂载量效率以及最终肽的产率和纯度。
肽合成后如何脱除Boc-Hyp-OH的Boc保护基?
Boc基团对酸不稳定,可用25–50% TFA的DCM溶液室温处理30–60分钟,或使用4 M HCl的二氧六环溶液脱除。在SPPS中,全局Boc脱保护在TFA鸡尾酒裂解树脂时同步完成。残余TFA通过与甲苯或DCM共蒸除去,所得胺盐在进一步使用前需中和处理。
在开始关键合成前,我应对Boc-Hyp-OH进行哪些质量检测?
查阅阿拉丁科学提供的批次检验报告(CoA),获取批次纯度数据。通过TLC(单一斑点,Rf值正确)和¹H NMR(δ约1.44 ppm处Boc单峰、吡咯烷信号)确认化合物身份。HPLC在214 nm处纯度应≥98%。光学旋转测定可进一步确认对映体完整性。
Boc-Hyp-OH是否与Fmoc固相肽合成策略兼容?
是的。在Fmoc固相肽合成中,Boc-Hyp-OH可作为构建模块使用,其中Boc基团作为侧链羟基的保护基,游离羧酸参与偶联反应。Boc基团对哌啶脱Fmoc条件(20%哌啶/DMF)稳定,仅在最终TFA裂解步骤中脱除,因此与Fmoc策略正交兼容。
参考文献
- Novabiochem Catalog and Peptide Synthesis Handbook, Merck KGaA/Sigma-Aldrich. General guidelines for Boc-protected amino acid building blocks in SPPS.
- Chan W.C. & White P.D. (Eds.) Fmoc Solid Phase Peptide Synthesis: A Practical Approach. Oxford University Press, 2000. Chapter on coupling strategies and protecting group compatibility.
- Bodanszky M. & Bodanszky A. The Practice of Peptide Synthesis, 2nd ed. Springer, 1994. Boc group chemistry and deprotection conditions.
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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