(S)-3-(烯丙基硫基)-2-氨基丙酸:性质与用途
(S)-3-(烯丙基硫基)-2-氨基丙酸:性质与用途
(S)-3-(烯丙硫基)-2-氨基丙酸是一种非蛋白原性手性有机硫氨基酸,其结构与L-半胱氨酸密切相关,其巯基以烯丙基硫醚形式加以保护,使其成为肽化学、有机硫研究及大蒜源生物活性化合物合成中的多功能构建模块。
- 化学名称
- (S)-3-(烯丙硫基)-2-氨基丙酸
- 结构类别
- 非蛋白原性硫醚氨基酸;L-半胱氨酸S-烯丙基衍生物
- 立体化学
- α碳为S构型(类比L-氨基酸系列)
- 关键官能团
- 伯胺、羧酸、烯丙基硫醚(–S–CH2–CH=CH2)
- 与天然产物的关联
- 结构上与S-烯丙基-L-半胱氨酸(SAC)相关,后者是葱属植物中发现的生物活性有机硫化合物
- Aladdin货号
- A691149
化学结构与物理性质
(S)-3-(烯丙硫基)-2-氨基丙酸是L-半胱氨酸的S-烯丙基硫醚衍生物。其分子骨架由α碳上的伯胺(–NH2)和羧酸(–COOH)构成氨基酸主链,而侧链硫原子与烯丙基(–CH2–CH=CH2)共价连接,而非游离巯基。与母体半胱氨酸巯基相比,这种取代赋予了更高的化学稳定性,因为硫醚在常温条件下对氧化的抵抗力显著更强。
α碳的S构型与天然L-氨基酸一致,确保其与生物体系及手性合成策略的兼容性。烯丙基末端烯烃(乙烯基)部分为进一步化学修饰提供了有价值的反应位点,包括巯基-烯反应、关环复分解以及钯催化交叉偶联转化。
合成与制备背景
(S)-3-(烯丙硫基)-2-氨基丙酸可通过L-半胱氨酸或受保护半胱氨酸衍生物与烯丙基亲电试剂(如烯丙基溴或烯丙基氯)在受控碱性条件下进行S-烷基化来制备。氨基和羧酸官能团保护基的合理选择对于实现区域选择性S-烯丙基化、避免N-烷基化副产物及α中心外消旋化至关重要。
此外,也可通过酶法或化学酶法路线获得该化合物,以保持立体化学完整性。纯化通常采用重结晶或色谱技术,对映体纯度通过旋光测定或手性HPLC分析加以确认。Aladdin Scientific以货号A691149供应该化合物,为研究人员提供现成的、经过表征的试剂,无需自行合成。
研究应用
(S)-3-(烯丙硫基)-2-氨基丙酸在当代研究中具有多种用途:
- 肽与蛋白质化学:作为受保护的半胱氨酸替代物,可通过标准固相或液相合成将其引入肽中,随后在零价钯或其他温和脱保护条件下去除烯丙基,暴露游离巯基以用于二硫键形成或生物偶联。
- 天然产物合成:该化合物在结构上等同于S-烯丙基-L-半胱氨酸(SAC),便于开展模型研究或制备SAC类似物,用于葱属植物来源有机硫植化素生物活性的构效关系(SAR)研究。
- 化学生物学探针:烯烃反应位点可通过巯基-烯光化学或烯烃复分解反应连接报告基团、亲和标签或纳米颗粒表面,使该试剂适用于基于活性的蛋白质分析和靶标鉴定策略。
- 有机硫药物化学:研究有机硫氨基酸相关抗氧化、抗炎或神经保护特性的研究人员将该化合物用作参考标准品或药物发现项目的骨架。
操作、储存与安全注意事项
与大多数游离氨基酸一样,(S)-3-(烯丙硫基)-2-氨基丙酸应储存于阴凉干燥处,避光防潮,密封保存以防降解或吸湿。通常建议冷藏(2–8 °C)以保证长期稳定性;研究人员应参阅Aladdin货号A691149附带的分析证书(CoA),获取产品特定的储存条件和保质期数据。
操作该化合物时应穿戴标准实验室个人防护装备(PPE),包括手套、护目镜和实验室白大衣。尽管该物质在典型试剂安全框架下未被列为高危物质,但其烯丙基硫醚官能团在热分解时可能产生含硫挥发物,因此建议在通风良好的通风橱中操作。完整的危害分类、急救措施和处置指南请参阅Aladdin Scientific提供的安全数据表(SDS)。
常见问题
(S)-3-(烯丙硫基)-2-氨基丙酸与S-烯丙基-L-半胱氨酸(SAC)有何关系?
(S)-3-(烯丙硫基)-2-氨基丙酸与S-烯丙基-L-半胱氨酸(SAC)实际上是同一化合物的不同命名。两个名称均指L-半胱氨酸衍生物,其中巯基硫原子被烯丙基化,形成α碳具有天然S(L)构型的S-烯丙基硫醚。SAC是葱属植物来源植化素生物医学文献中常用的名称。
如何从(S)-3-(烯丙硫基)-2-氨基丙酸中去除烯丙基以再生游离巯基?
S-烯丙基硫醚通常不能被用于氧上S-烯丙基保护基的相同温和条件所裂解;然而,当该化合物作为肽中的半胱氨酸替代物时,可在亲核清除剂(如吗啉或苯基硅烷)存在下,通过零价钯催化脱烯丙基选择性裂解烯丙基–硫键。研究人员在将脱保护条件应用于敏感底物之前,应先在模型底物上进行验证。
(S)-3-(烯丙硫基)-2-氨基丙酸与Fmoc固相肽合成(SPPS)兼容吗?
原则上,该化合物可在将α-氨基适当保护为Fmoc氨基甲酸酯并通过树脂上样保护羧酸后,引入Fmoc-SPPS工作流程。在标准Fmoc/tBu条件下,烯丙基硫醚侧链不需要额外保护,因为它对哌啶(用于Fmoc脱除)和三氟乙酸(用于树脂裂解)均稳定。研究人员应通过实验验证其与特定树脂和偶联试剂的兼容性。
Aladdin产品A691149应具备哪些纯度和表征数据?
A691149的每个批次均附有分析证书(CoA),详细说明纯度(通常通过HPLC评估)、身份确认(NMR或MS)以及旋光或手性纯度数据。客户应从Aladdin Scientific产品页面下载CoA或向技术支持索取,在使用前确认规格是否满足其实验需求。
参考文献
- Block, E. Garlic and Other Alliums: The Lore and the Science. Royal Society of Chemistry, 2010. (General reference for organosulfur amino acids in Allium species including S-allyl-L-cysteine.)
- Aladdin Scientific. Product page for (S)-3-(Allylthio)-2-aminopropanoic acid, SKU A691149. (Supplier product information and Certificate of Analysis.)
- Rabinkov, A. et al. S-Allylmercaptoglutathione: the reaction product of allicin with glutathione possesses SH-modifying and antioxidant properties. Biochimica et Biophysica Acta, 1997. (Background on allyl-sulfur reactivity relevant to thioether amino acid chemistry.)
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