多肽合成中的低消旋,不只是试剂选择:活化阶段的构型风险与实验控制思路
多肽合成中的低消旋,不只是试剂选择:活化阶段的构型风险与实验控制思路
引言
多肽合成中的“消旋”常被当成缩合剂优劣问题来讨论,但从反应本质看,更需要警惕的是羧酸被活化后的那一段时间。许多情况下,构型丢失并不是在酰胺键形成后才发生,而是在活化中间体生成、停留和转化的过程中就已经开始。严格地说,多肽合成中更常见的问题是单个手性中心由 L 转为 D 的差向异构化,文中所说的“消旋”主要也指这一类构型变化。之所以必须重视这一问题,不只是因为它会带来副产物,还因为差向异构体通常与目标肽物性接近、分离困难,并可能进一步改变肽的构象、受体识别和生物活性。
本文关注的不是“哪一种缩合剂最低消旋”,而是下面三个关键的问题。
核心问题 | 值得关注的判断 |
低消旋是不是主要靠“换更先进的缩合剂”解决 | 不是。缩合剂只是变量之一,活化方式、预活化时间、碱、温度、保护基、树脂与锚定方式都会改变构型结果。 |
构型风险最集中出现在什么时候 | 常常出现在羧酸已被活化、但尚未被胺有效捕获的那一段窗口。 |
真正有效的控制思路是什么 | 缩短高风险中间体停留时间,减少不必要的碱暴露,对敏感残基单独优化温度、保护基和固相载体与装载方式。 |
1、为什么低消旋是多肽合成中的核心质量问题
在多肽合成中,能否顺利形成酰胺键,并不等于体系已经足够可靠。对手性敏感的序列来说,真正决定方法质量的,往往不仅是收率和反应速度,还包括构型是否能够稳定保留。近年的综述已将差向异构化视为多肽合成中需要主动规避的重要副反应之一,因为它不仅会增加粗品复杂度和纯化负担,还可能进一步影响结构表征以及后续生物评价。差向异构体与目标肽通常物性接近、分离困难,这也使构型问题成为多肽合成中不能被后置处理的质量问题。
因此,低消旋不能被简单理解为“换一种更先进的缩合剂”。差向异构化本质上是多变量共同作用的结果:活化路径决定中间体是否更易失构,碱种类与当量会影响 α-位去质子化倾向,温度、溶剂、残基结构和侧链保护方式也都会改变体系的构型风险;在片段缩合、微波或快速流动等特定工艺条件下,这些因素还可能被进一步放大。对多肽合成而言,只比较某一种试剂“活性强不强”或“收率高不高”,并不足以判断它是否真正适合构型敏感的目标。
先把判断问题收束到几个核心维度上。以下决定的是 “构型风险会不会在成键前就已经被放大”。
判断维度 | 关注的问题 | 对实验结果的直接影响 |
活化方式 | 活化后是否容易形成更易失构的中间体 | 决定风险是否在成键前被放大 |
活化停留时间 | 高风险中间体会停留多久 | 停留越久,差向异构化越容易发生 |
碱性环境 | 碱种类和当量是否推动 α-H 去质子化 | 直接影响手性中心稳定性 |
温度 | 是否使用高温或微波加速 | 可缩短反应时间,也可能放大副路径 |
残基与保护基 | 是否涉及 Cys、His、Asp 等敏感对象 | 决定是否必须分残基优化 |
固相载体与装载方式 | 树脂与锚定方式是否会放大特定敏感位点的风险 | 对某些 C 端敏感残基尤其关键 |
2、为什么活化阶段往往是需要优先检查的高风险窗口
2.1 活化后,为什么更容易进入失构路径
多肽差向异构化最重要的化学背景,是羧酸在被活化后不再只是等待胺进攻的中间态,而可能进入更容易丢失构型的副路径。近年的综述将多肽合成中常被讨论的代表性路径概括为两类:一类与噁唑酮形成相关,另一类与碱性条件下 α-位氢被夺取后再质子化有关。前者说明活化中间体本身可能进入更易失构的状态,后者说明碱性环境会直接扰动手性中心。两类路径都指向同一个事实:构型问题往往在酰胺键真正形成前就已经开始。
2.2 预活化会延长高风险活化态的暴露时间
这也是为什么预活化在许多体系中格外敏感。对高风险底物而言,预活化并不只是提高反应效率的步骤,还会让底物在已活化、且往往伴随碱存在的高风险状态中停留更久。Han、Albericio 和 Barany 的经典研究表明,N,S-保护的 Cys 衍生物在广泛使用的逐步固相条件下也可出现显著差向异构化;该研究同时显示,取消或缩短预活化、减小碱暴露,以及优化碱种类和溶剂,都是控制这一问题的有效手段。因此,这类风险并不只出现在极端条件下,也可能发生在常规多肽合成流程中。
2.3 去保护/耦合循环在强碱和加热下也会放大风险
除活化阶段外,Fmoc-SPPS 的去保护/耦合循环,尤其在强碱与加热并存时,也可能放大某些残基的构型风险。Palasek 等关于微波增强 Fmoc-SPPS 的研究显示,Asp、Cys 和 His 在该类条件下都属于需重点警惕的敏感位点;将耦合温度从 80 °C 降到 50 °C,有助于限制 His 和 Cys 的差向异构化。对 Asp 而言,它在 Fmoc-SPPS 中常与天冬酰亚胺形成及其后续异构化或差向异构化问题相伴出现,因此必须连同去保护条件一起判断。
活化阶段及其相邻步骤中,值得优先警惕的风险来源概括如下。
风险来源 | 发生时段 | 风险实质 | 典型控制方向 |
噁唑酮相关路径 | 羧酸活化后、胺进攻前 | 中间体处于更易失构状态 | 缩短活化时间,减少预活化 |
α-H 去质子化 | 活化或碱性去保护阶段 | 再质子化时可能从另一面返回 | 调整碱种类、当量和温度 |
高温放大效应 | 微波或快速加热中 | 加速反应的同时加速副路径 | 对敏感残基单独降温优化 |
去保护关联副反应 | Fmoc 去保护阶段 | 强碱环境会放大残基敏感性 | 优化去保护配方和时间 |
2.4 哪些残基和场景最需要优先设防
把机制落实到实验对象时,最需要优先设防的,是那些在活化态或碱性条件下更容易放大构型问题的残基和任务场景。
1) Cys 是多肽合成中最典型的高风险残基之一。已有研究表明,即使在广泛使用的逐步固相引入条件下,N,S-保护的 Cys 衍生物仍可能发生显著差向异构化,因此常规路线并不等于构型天然安全。
2) His 同样需要重点警惕。Torikai 等的研究显示,His 的差向异构化程度会受到咪唑氮保护方式显著影响;N(π)-NAPOM 保护策略在 Boc 和 Fmoc 体系中都表现出抑制 His 差向异构化的作用,说明对 His 的构型控制不能只停留在耦合剂层面。
3 ) Asp 的风险更依赖具体工艺条件。在 Fmoc-SPPS,尤其是微波和较强碱性去保护条件下,Asp 常与天冬酰亚胺形成及其后续异构化或差向异构化问题相伴出现,因此应连同去保护条件一起判断。
4) 除残基本身外,片段缩合和快速高温工艺也需要优先设防。片段缩合中被活化的是肽段 C 端残基,差向异构化会明显受溶剂极性和碱参与方式影响;快速高温工艺则不应被简单理解为“更快就天然更低消旋”,只有在时间、温度和敏感位点被单独优化后,高效率才可能与构型保持同时成立。关于 His 的保护基优化和微波 Fmoc-SPPS 中敏感位点的实验结果,也都支持这一判断。
为便于把上述判断直接对应到实验设计,现将需要优先设防的对象和场景整理为下表。
对象或场景 | 风险特点 | 更适合优先调整的变量 |
Cys 引入 | 常规逐步引入也可能明显差向异构化 | 预活化时间、碱、温度、硫保护方式 |
His 引入 | 侧链咪唑保护方式会影响失构程度 | 侧链保护基、活化窗口、温度 |
Asp 相关序列 | 去保护和相关副反应耦合时风险增加 | 去保护配方、温度、停留时间 |
片段缩合或高风险 C 端活化 | 肽段 C 端活化更易带来立体信息丢失 | 溶剂极性、活化时间、碱参与方式 |
快速高温工艺中的敏感位点 | 时间缩短并不自动等于低消旋 | 分残基优化而非全流程统一条件 |
3、低消旋的实验控制逻辑
前文已经说明,多肽差向异构化并不是由单一试剂决定,而是由活化路径、活化停留时间、碱、温度、保护基以及固相合成中的装载条件共同影响。真正用于实验排查时,重要的是先判断应优先调整哪些变量。对手性敏感体系而言,预活化时间、碱暴露、温度程序、侧链保护方式,以及必要时的树脂与锚定方式,通常比单纯更换一种“更新”的耦合试剂更值得优先检查;其中,SPPS 中 C 端敏感残基的构型控制,还需要把树脂与装载路线纳入判断。
操作抓手 | 作用重点 | 典型适用场景 |
缩短或取消预活化 | 减少高风险中间体停留时间 | Cys、His 等敏感残基引入 |
调整碱种类和当量 | 降低 α-H 去质子化概率 | 手性敏感底物和碱性去保护阶段 |
对敏感残基单独降温 | 限制高温放大效应 | 微波或快速加热条件 |
更换侧链保护基 | 从结构层面降低残基失构倾向 | His 等高风险残基 |
选择更合适的树脂或锚定方式 | 从固相载体层面前移控险 | C 端 Cys 或其他敏感 C 端位点 |
采用更温和的添加剂体系 | 改善活化中间体行为 | 碳二亚胺/Oxyma 条件优化 |
用工艺控制替代粗放加速 | 缩短暴露历史而不盲目升温 | 快速流动和自动化合成 |
4、关于低消旋,实验中最容易出现的几个判断误区
1)低消旋是不是某一种试剂自带的固定属性?
不是。差向异构化从来不是单一产品标签,而是体系行为。同一种缩合剂,在不同碱、不同温度、不同侧链保护、不同底物和不同装载条件下,可能表现出完全不同的构型结果。因此,判断一个体系是否“低消旋”,不能只看试剂名称,而要看它在具体条件下会不会让底物长时间停留在高风险活化态。
2)工艺更快,是不是就代表构型更安全?
也不是。微波和快速流动等高效率工艺的价值,在于它们提供了更精细的时间和温度控制能力,而不是不会导致差向异构化。只有在敏感残基被单独优化时,“更快”才可能转化为“更低消旋”;如果只是单纯升温或压缩循环,而不控制活化和去保护窗口,高风险位点仍可能明显失构。
3)主峰更大、收率更高,能不能说明构型没有问题?
不能。差向异构体往往与目标肽物性接近,常规纯度信息并不等于构型信息。粗品“看起来做出来了”,并不代表构型已经保住。对手性敏感多肽而言,收率、纯度和立体完整性需要分开判断,不能相互替代。2023 年综述也把“如何表征差向异构化”列为需要单独面对的问题。
4)实验上怎样才算真正判断了低消旋?
更稳妥的做法,是把“是否发生差向异构化”列为单独分析任务,而不是仅凭主峰面积、粗品纯度或收率作判断。对完整肽,可先采用针对性的 HPLC 或 LC 方法比较可疑位点在条件优化前后的色谱变化;若需要进一步确认相关残基的构型保持情况,则可结合酸水解后的手性衍生化-HPLC、Marfey 法或其他适合氨基酸对映体分析的色谱/质谱方法进行判断。对于含 Cys 的体系,文献中已有先将 Cys 残基氧化后再水解,并结合 Val-Marfey 衍生化-HPLC 判定其构型与消旋水平的方法。这类分析的意义不在于“峰更大”,而在于能否通过针对性的立体分析证明目标残基的构型确实被保住。
5、适合实际使用的排查顺序
当一个序列怀疑存在差向异构化时,更有效的做法通常不是立刻全面更换体系,而是按最可能的风险来源逐层排查:先看敏感残基与活化窗口,再看碱、温度和去保护条件;只有在相关场景下,才进一步检查树脂与锚定方式。这样更符合差向异构化的形成逻辑,也更容易在实验上快速定位问题。
排查顺序 | 优先检查的问题 | 首选动作 |
1 | 是否含 Cys、His、Asp 等敏感残基 | 先把敏感位点列为单独优化对象 |
2 | 是否存在预活化且时间偏长 | 先缩短或取消预活化 |
3 | 当前碱是否过强或过量 | 调整碱种类和当量 |
4 | 是否采用统一高温条件 | 对敏感残基单独降温 |
5 | 去保护阶段是否也在放大问题 | 同步优化去保护条件 |
6 | 侧链保护方式是否不利于控险 | 重新评估保护基选择 |
7 | 在 SPPS 且涉及 C 端敏感位点时,树脂和锚定方式是否不利于控险 | 重新评估树脂、装载路线或锚定策略 |
8 | 以上都处理后仍不理想 | 再考虑更换耦合体系或工艺平台 |
6、围绕多肽合成低消旋控制的产品导航表(按科研或实验任务快速定位表1–表4)
当前科研或实验目标 | 建议优先看哪张表 | 为什么优先看这张表 | 建议联动看哪张表 | 导航说明 |
想先建立一套多肽合成低消旋的基础筛选框架,判断应先从哪一类条件入手 | 表2 | 表2集中的是 DIC、DCC 及其与 HOBT、HOAt、Oxyma 等添加剂构成的经典“活化方式 + 添加剂”筛选主线,最适合作为第一轮方法学起点;EDC·HCl 更适合作为替代型碳二亚胺活化体系,用于补充对照不同介质或活化模式下的表现。 | 再看表1 | 先把活化与添加剂主线定下来,再用表1补配套溶剂、碱和去保护条件,更容易建立完整的基础方法学框架。 |
想比较传统碳二亚胺路线与较低差向异构化添加剂路线的差别 | 表2 | 表2同时包含经典碳二亚胺路线和常用低差向异构化添加剂,适合做 DIC/DCC 与 HOBT、HOAt、Oxyma 的主线比较;若希望补充比较不同介质适应性或替代型活化模式,可再纳入 EDC·HCl 作为辅助对照。 | 再看表3 | 当表2已经显示出添加剂差异后,再用表3引入 HATU、COMU、DEPBT 等更完整的缩合剂体系比较,能更清楚判断“添加剂优化”与“换缩合剂平台”哪条路线更有效。 |
想直接比较 HBTU、HATU、TBTU、COMU、DEPBT、PyBOP、PyAOP 等现代缩合剂体系 | 表3 | 表3集中的是脲鎓盐、鏻盐和三嗪型缩合剂,最适合围绕“活性、构型保持、底物适应性”做体系筛选 | 再看表4 | 若筛选对象包含 Cys、His、Phg 等高风险残基,再联动表4会更接近真实科研场景。 |
想研究活化阶段停留时间、预活化和离去基类型对差向异构化的影响 | 表2 | 表2最适合围绕“活化阶段本身”做研究,因为其中产品直接对应碳二亚胺活化和添加剂调控这条主线 | 再看表1 | 预活化时间之外,碱和溶剂也会影响结果;联动表1可以把活化窗口与反应介质、缚酸碱一起优化。 |
想围绕 Cys、His、Asp、Phg 这类高风险残基建立针对性的低消旋条件 | 表4 | 表4集中的是高风险残基单体和侧链保护方式,最适合直接围绕“哪个残基最敏感、哪种保护方式更适合”展开实验设计 | 再看表2或表3 | 若重点是“残基 × 活化体系”的组合筛选,可先用表2建立基础添加剂路线;若要比较完整缩合剂体系,则更适合联动表3。 |
想比较 His(Boc) 与 His(Trt)、Cys(Trt) 与 Cys(Acm) 这类保护方式差异对低消旋结果的影响 | 表4 | 表4中同类敏感残基提供了不同保护方式的代表单体,最适合做“保护基策略”对构型保持和后续步骤影响的比较 | 再看表3 | 保护方式的差异通常要放进具体缩合体系里才看得更清楚,因此建议再联动表3做平行偶联筛选。 |
想优化 Fmoc 去保护阶段,减少 Asp 敏感序列或强碱条件带来的副反应 | 表1 | 表1集中的是哌啶、哌嗪、DBU、TFA、TIPS 以及 DMF、NMP 等配套组分,最适合做去保护、裂解和后处理条件优化 | 再看表4 | 若目标序列中含 Asp、His 或 Cys,再结合表4中的敏感残基单体去做条件比较,结果会更有针对性。 |
想比较 DMF、NMP、DCM 与不同碱组合对偶联和去保护表现的影响 | 表1 | 表1中的反应介质、叔胺碱、强碱和裂解体系最适合承担“溶剂/碱条件”维度的筛选任务 | 再看表2 | 当溶剂和碱条件确定后,再联动表2去看活化剂与添加剂的响应,能更系统地建立低消旋工艺窗口。 |
想建立“传统路线—现代低消旋路线”的对照体系,用于方法学或工艺评估 | 表2 | 表2最适合作为传统碳二亚胺 + 添加剂路线的起点,便于搭建历史经典条件与现代优化条件的第一层对照 | 再看表3 | 若需要把对照进一步扩展到 HATU、COMU、DEPBT、PyAOP 等现代缩合剂体系,再联动表3更完整。 |
想从终末裂解与后处理角度评估敏感侧链是否稳定,避免裂解阶段带来额外复杂性 | 表1 | 表1中的 TFA、TIPS、DCM 直接对应酸裂解、捕获和后处理这条线,最适合评估终末处理是否影响粗品质量 | 再看表4 | 若序列含 Cys、His 等敏感位点,再结合表4的保护单体来源去理解裂解阶段的保护基行为,会更有助于条件设定。 |
想做一套适合教学、入门或体系方法开发的标准低消旋筛选路线 | 先看表2,再看表1 | 表2便于先把活化/添加剂主线搭起来,表1再补足溶剂、碱和去保护条件,组合起来最适合建立通用筛选模板 | 再看表3 | 基础模板跑通后,再把表3中的现代缩合剂体系纳入第二轮筛选,更适合形成可扩展的方法库。 |
想做面向难偶联序列或复杂肽段的深入条件优化,而不只停留在基础条件比较 | 先看表4,再看表3 | 难点通常先来自敏感残基或保护方式,表4能先界定问题对象;表3再提供更丰富的缩合剂体系进行针对性优化 | 再看表1 | 当高风险残基和缩合剂体系确定后,再用表1微调碱、溶剂和去保护条件,更容易把方法打磨稳定。 |
表1|反应介质、酸裂解体系与碱性条件调控组分
分类 | Cas编号 | 阿拉丁货号 | 名称 | 规格或纯度 | 产品特色与应用 |
固相肽合成常用极性反应介质 | 68-12-2 | N,N-二甲基甲酰胺(DMF) | 无水级, ≥99.8% | 经典极性非质子溶剂,常用于 Fmoc 固相肽合成中的偶联、洗涤与去保护步骤;对树脂溶胀和活化体系溶解度友好,适合建立低差向异构化条件的基础反应介质。 | |
酸裂解 / 全脱保护主试剂 | 76-05-1 | 三氟乙酸(TFA) | 无水级, ≥99% | 固相肽合成终末裂解和酸敏保护基脱除的核心试剂,常与硅烷类捕获剂联用;适合评估裂解阶段对侧链保护完整性和后处理纯度的影响。 | |
偶联缚酸碱 / 非亲核叔胺碱 | 7087-68-5 | N,N-二异丙基乙胺 | 精馏级, ≥99.5% | 常用于碳二亚胺、脲鎓盐和鏻盐偶联体系中中和酸性副产物并促进活化;位阻较大,适合在常规肽偶联中作为基础配套碱。 | |
固相肽合成常用极性反应介质 | 872-50-4 | N-甲基吡咯烷酮(NMP) | 电子级, ≥99.9% | 与 DMF 类似的高极性非质子溶剂,常用于固相肽合成中的偶联和去保护步骤;适合比较不同反应介质对难偶联底物和差向异构化控制的影响。 | |
Fmoc 去保护替代碱 / Asp 副反应调控组分 | 110-85-0 | 哌嗪 | UltraBio™, 无水级, ≥99%(T) | 常作为哌啶的替代或联合去保护碱使用,适合在 Asp 敏感序列或需要降低去保护副反应时进行条件筛选。 | |
Fmoc 去保护常用碱 | 110-89-4 | 哌啶(易制毒) | AR,≥99.5% | Fmoc 去保护最常用碱之一,去保护速度快、适用范围广;适合建立标准 Fmoc-SPPS 去保护流程,并与哌嗪或 DBU 协同体系作条件比较。 | |
树脂溶胀 / 洗涤 / 裂解稀释溶剂 | 75-09-2 | 二氯甲烷 | AR, ≥99.5%, contains 50-150ppm Isoamylene as stabilizer | 常用于树脂预处理、洗涤、部分保护基操作和酸裂解后的体系稀释;适合配合 TFA 裂解体系进行后处理与清除剂筛选。 | |
偶联缚酸碱 / 条件优化碱 | 109-02-4 | N-甲基吗啉 | ≥99%(GC) | 经典叔胺碱,常与 DMTMM 等三嗪型缩合剂配合使用,也可用于常规偶联体系的碱条件比较;适合筛选较温和碱环境下的偶联表现。 | |
强有机碱 / 去保护加速碱 | 6674-22-2 | 1,8-二氮杂二环[5.4.0]十一碳-7-烯(DBU) | ≥99% | 碱性强于常规叔胺,常用于加速 Fmoc 去保护或构建更强碱环境的对照条件;适合研究碱强度对去保护效率和副反应的影响。 | |
位阻碱 / 敏感位点条件优化碱 | 108-75-8 | 2,4,6-三甲基吡啶 | ≥99% | 位阻较大的芳香叔胺碱,常用于需要压低过强碱作用或优化敏感残基偶联时的条件比较;适合高风险位点的碱筛选。 | |
酸裂解捕获剂 / 去保护辅助试剂 | 6485-79-6 | 三异丙基硅烷(TIPS) | ≥98.5% | TFA 裂解体系中常用的阳离子捕获剂,能帮助减少硫醇、芳基和其他易受酸性活性物种影响的侧反应;适合与 TFA 组合用于终末裂解条件优化。 |
表2|经典活化剂与低差向异构化添加剂
说明: HOBt、HOAt 虽是经典低差向异构化添加剂,在历史方法学比较中仍有代表性,但因苯并三唑类添加剂的安全性问题,现代条件筛选常更倾向于优先采用 Oxyma 类添加剂。
分类 | Cas编号 | 阿拉丁货号 | 名称 | 规格或纯度 | 产品特色与应用 |
碳二亚胺活化剂 / 原位羧酸活化试剂 | 693-13-0 | 二异丙基碳二亚胺溶液 | 1 M in THF | 常用于原位活化羧酸并与 HOBT、HOAt、Oxyma 等添加剂联用;适合研究活化阶段停留时间与差向异构化之间的关系。 | |
氮杂苯并三唑添加剂 / 低差向异构化促进剂 | 39968-33-7 | 1-羟基-7-氮杂苯并三氮唑(HOAt) | ≥99% | 经典高活性添加剂,常与碳二亚胺或鏻盐体系联用以提高偶联效率并压低活化阶段的差向异构化;适合难偶联位点和高风险底物的条件优化。 | |
苯并三唑添加剂 / 经典抑制差向异构化添加剂 | 2592-95-2 | 1-羟基苯并三唑(HOBT) | ≥99% | 经典肽偶联添加剂,常用于抑制活化中间体引发的副反应并改善常规碳二亚胺偶联表现;适合建立传统低差向异构化对照体系。 | |
碳二亚胺活化剂 / 经典羧酸活化试剂 | 538-75-0 | N,N'-二环己基碳二亚胺(DCC) | ≥99% | 经典羧酸活化剂,常与 HOBT 或 HOAt 配合使用;适合构建传统肽偶联基线,并比较副产物处理和差向异构化控制效果。 | |
对照型 / 替代型碳二亚胺活化剂 | 25952-53-8 | 1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐 | ≥98% | 常用于酰胺键构建及水相或混合溶剂条件下的羧酸活化;在多肽低消旋研究中更适合作为不同介质条件或替代型活化路线的补充对照。 | |
肟类低差向异构化添加剂 | 3849-21-6 | 2-肟氰乙酸乙酯 | ≥98% | 即 Oxyma 类代表添加剂,常与 DIC、EDC 等联用;适合在兼顾偶联效率与压低差向异构化时作为现代常用添加剂筛选。 |
表3|脲鎓盐、鏻盐及其他缩合剂
分类 | Cas编号 | 阿拉丁货号 | 名称 | 规格或纯度 | 产品特色与应用 |
HOAt 型脲鎓缩合剂 | 148893-10-1 | O-(7-氮杂苯并三唑-1-基)-N,N,N′,N′-四甲基脲六氟磷酸酯(HATU) | ≥99% | 高活性脲鎓缩合剂,常用于位阻较大或较难偶联的氨基酸片段;适合比较高活性条件下偶联效率与差向异构化控制之间的平衡。 | |
苯并三唑型脲鎓缩合剂 | 94790-37-1 | 苯并三氮唑-N,N,N',N'-四甲基脲六氟磷酸酯(HBTU) | ≥99% | 经典 Fmoc-SPPS 常用缩合剂之一,适合建立常规肽偶联基线,并与 HATU、COMU、TBTU 等体系比较活性和副反应表现。 | |
鏻盐缩合剂 | 128625-52-5 | 1H-苯并三唑-1-基氧三吡咯烷基鏻六氟磷酸盐 | ≥98% | 即 PyBOP,常用于液相和固相肽偶联;适合与 HATU、HBTU 等体系比较不同活化模式下的耦合效率和差向异构化水平。 | |
苯并三嗪酮型低差向异构化缩合剂 | 165534-43-0 | 3-(二乙氧基磷酰氧基)-1,2,3-苯并三嗪-4-酮(DEPBT) | ≥98% | 以较低差向异构化著称,适合用于手性敏感位点、位阻底物或需要重点关注构型保持的偶联条件比较。 | |
氯代苯并三唑型脲鎓缩合剂 | 330645-87-9 | 6-氯苯并三氮唑-1,1,3,3-四甲基脲六氟磷酸酯 | ≥98% | 即 HCTU,常作为高效脲鎓缩合剂使用;适合在常规固相肽合成中与 HBTU、HATU 和 COMU 作平行筛选。 | |
Oxyma 型脲鎓缩合剂 | 1075198-30-9 | COMU | ≥98% | 以 Oxyma 为离去基构建的现代缩合剂,兼顾活性、溶解性和构型保持;适合建立较温和、较低差向异构化的偶联条件。 | |
苯并三唑型脲鎓缩合剂 | 125700-67-6 | O-苯并三氮唑-N,N,N',N'-四甲基脲四氟硼酸酯 | ≥98% | HBTU 的四氟硼酸盐同系物,常用于常规肽偶联和方法学对照;适合与 HBTU、HATU 等体系比较盐型差异带来的操作表现。 | |
鏻盐缩合剂 | 56602-33-6 | 卡特缩合剂 | ≥98% | 经典鏻盐缩合剂,适合建立传统高活性偶联基线,并与更新一代鏻盐或脲鎓体系比较副反应和纯度表现。 | |
对照型 / 替代型三嗪缩合剂 | 3945-69-5 | 4-(4,6-二甲氧基三嗪-2-基)-4-甲基吗啉鎓氯化物水合物(DMTMM) | ≥97% | 三嗪型缩合剂,常用于较温和条件下的酰胺键构建;在多肽低消旋研究中,更适合用作与主流脲鎓盐、鏻盐或碳二亚胺-添加剂路线相比较的替代型活化体系,尤其适用于考察不同溶剂或特殊介质条件下的偶联行为。 | |
HOAt 型鏻盐缩合剂 | 156311-83-0 | 六氟磷酸(7-氮杂苯并三唑-1-氧基)三吡咯烷磷 | ≥97% | 即 PyAOP,常用于对活化效率和构型保持要求较高的肽偶联;适合与 PyBOP、HATU、DEPBT 等体系进行高风险位点的条件比较。 |
表4|高风险残基单体与侧链保护相关试剂
分类 | Cas编号 | 阿拉丁货号 | 名称 | 规格或纯度 | 产品特色与应用 |
易差向异构化模型残基单体 | 102410-65-1 | FMOC-苯甘氨酸 | ≥98.5% | 苯甘氨酸是常见手性敏感模型残基,适合用于放大活化阶段差向异构化差异并比较不同缩合体系的构型保持能力。 | |
组氨酸侧链保护单体 | 81379-52-4 | Fmoc-L-His(Boc)-OH | ≥98% | 常用组氨酸保护单体之一,适合建立 His 位点的基础偶联条件,并作为“侧链保护方式影响构型保持”的实验筛选对象之一;其表现应结合具体活化体系、碱、温度和预活化条件综合判断。 | |
天冬氨酸侧链保护单体 | 71989-14-5 | Fmoc-L-天冬氨酸 beta-叔丁酯 | ≥98% | Asp 敏感序列的常用保护单体,适合筛选去保护碱、温度和时间对 Asp 相关副反应的影响。 | |
半胱氨酸侧链保护单体 | 103213-32-7 | Fmoc-S-三苯甲基-L-半胱氨酸 | ≥98% | Cys 是肽合成中典型高风险残基之一,该单体适合用于比较不同偶联体系、预活化时间和温度对构型保持的影响。 | |
组氨酸侧链保护单体 | 109425-51-6 | N-Fmoc-N'-三苯甲基-L-组氨酸 | ≥98% | His 常被用于评估敏感残基在不同缩合体系中的差向异构化倾向;该单体适合与 His(Boc) 体系并行比较。 | |
半胱氨酸侧链保护单体 | 86060-81-3 | 芴甲氧羰基-S-乙酰氨甲基-L-半胱氨酸 | ≥98% | Acm 保护的 Cys 单体适合用于对比不同硫保护方式对偶联、后续转化和构型保持的影响,常用于更精细的 Cys 条件筛选。 | |
保护基策略扩展试剂 | 76-83-5 | 三苯基氯甲烷 | ≥97% | 经典 Trt 保护基引入试剂,可用于制备 Cys、His 等侧链的 Trt 保护衍生物;适合用于保护基策略扩展、前体设计或自定义保护模式研究。 |
注:以上为阿拉丁代表产品,更多产品规格请关注文末产品清单或可用“品名/CAS/货号”在阿拉丁官网检索。
参考文献
[1] Duengo S, Muhajir MI, Hidayat AT, Musa WJA, Maharani R. Epimerisation in Peptide Synthesis. Molecules. 2023;28(24):8017.
[2] El-Faham A, Albericio F. Peptide Coupling Reagents, More than a Letter Soup. Chemical Reviews. 2011;111(11):6557-6602.
[3] Han Y, Albericio F, Barany G. Occurrence and Minimization of Cysteine Racemization during Stepwise Solid-Phase Peptide Synthesis. J Org Chem. 1997;62(13):4307-4312.
[4] Palasek SA, Cox ZJ, Collins JM. Limiting Racemization and Aspartimide Formation in Microwave-Enhanced Fmoc Solid-Phase Peptide Synthesis. J Pept Sci. 2007;13(3):143-148.
[5] Subirós-Funosas R, Prohens R, Barbas R, El-Faham A, Albericio F. Oxyma: An Efficient Additive for Peptide Synthesis to Replace the Benzotriazole-Based HOBt and HOAt with a Lower Risk of Explosion. Chemistry – A European Journal. 2009;15(37):9394-9403.
[6] Torikai K, Yanagimoto R, Watanabe LA. N(π)-2-Naphthylmethoxymethyl-Protected Histidines: Scalable, Racemization-Free Building Blocks for Peptide Synthesis. Org Process Res Dev. 2020;24(3):448-453.
[7] Hartrampf N, Saebi A, Poskus M, et al. Synthesis of Proteins by Automated Flow Chemistry. Science. 2020;368(6494):980-987.
[8] Fujiwara Y, Akaji K, Kiso Y. Racemization-free Synthesis of C-terminal Cysteine-Peptide Using 2-Chlorotrityl Resin. Chem Pharm Bull. 1994;42(3):724-726.
[9] Teruya K, Kawakami T, Aimoto S. Epimerization in Peptide Thioester Condensation. J Pept Sci. 2012;18(11):669-677.
[10] Szabó S, Szókán G, Khlafulla AM, Almás M, Kiss C, Rill A, Schön I. Configuration and racemization determination of cysteine residues in peptides by chiral derivatization and HPLC: application to oxytocin peptides. J Pept Sci. 2001;7(6):316-322. doi:10.1002/psc.325.
更多相关文章,详见下方:
缩合试剂的新平衡:DMT-TU 如何平衡反应活性、消旋控制与热危险性
危险品化学品经营许可证(带存储)