Fmoc-O-苄基-L-丝氨酸的应用与合成研究

2025/8/15 9:41:02 作者:风华

概述

丝氨酸是一种中性脂肪族含羟基的氨基酸,早在1865年Cramer从蚕丝中抽提出丝胶,用硫酸水介丝胶蛋白得到一种新的氨基酸,当初把它误认为是甘氨酸。而后发现其分子结构和丙氨酸很相似,所不同的是其分子结构中存在着一个羟基。由于这种氨基酸是从丝胶(Sericin)蛋白中分离得到的,因此命名为"丝氨酸"(Serine)[1]。Fmoc-O-苄基-L-丝氨酸作为丝氨酸衍生物的一种,其结构特点不仅在于具有手性,还具有保护基团Fmoc基,其分子式为C25H23NO5,分子量为417.45,中文别名N-(9-芴甲氧羰酰基)-O-苄基-L-丝氨酸。

Fmoc-O-苄基-L-丝氨酸.jpg

应用

L-丝氨酸属于非必需氨基酸,具有重要的生理功能和应用价值,广泛应用于医药,食品和化工领域[2]。Fmoc-O-苄基-L-丝氨酸作为L-丝氨酸衍生物,关于它的应用研究相对匮乏,目前应用较多的还是L-丝氨酸。不过,研究表明,Fmoc具有修饰多种氨基酸的自组装能力,通过Fmoc基团保护与脱保护等过程可以制备基于商用Fmoc氨基酸的纳米球与超分子水凝胶。且制备得到的短肽、纳米材料等普遍具有稳定性良好、可修饰性好等优点,可用于生物传感,药物载体,组织工程支架材料,光电子材料等领域[3]。

合成探究

文献报道了一种具有普适性的涉及Fmoc-氨基酸的合成方法,其工艺步骤包括:将固体氨基酸溶于1%~20%(重量)碳酸钠溶液中,在20~30℃,滴加溶于甲苯的9-芴甲氧羰基氯溶液,滴加结束在20~30℃搅拌1~8小时,加水稀释,用萃取剂乙酸正丁酯萃取,除去过量的9-芴甲氧羰基氯,所得水相用浓盐酸酸化至pH=0.5~3.5,然后用萃取剂乙酸正丁酯萃取,所得油相用水洗涤,除去盐酸,油相浓缩除去萃取剂得到白色结晶Fmoc-氨基酸产品。该合成工艺的最优原料投料配料比为:氨基酸:9-芴甲氧羰基氯=1.0:0.9~1.2(摩尔比),氨基酸:无水碳酸钠=1.0:1.8~3.0(摩尔比)[4]。根据上述合成工艺,Fmoc-O-苄基-L-丝氨酸的合成可以9-芴甲氧羰基氯、O-苄基-L-丝氨酸作为原料尝试制备。

参考文献

[1]李政,马阿秀.L-丝氨酸[J].氨基酸通讯, 1981(3):39-44.

[2]罗玉常.产L-丝氨酸谷氨酸棒杆菌SYPS-062的代谢工程[J].江南大学, 2012.

[3]孙志方.功能化短肽自组装纳米材料的设计,制备及应用[D].中南大学,2013.DOI:10.7666/d.y2423067.

[4]施华.Nα-9-芴甲氧羰基-氨基酸的合成方法.2006.

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