4-碘-L-苯丙氨酸是一种重要的氨基酸衍生物，英文名称：L-4-Iodophenylalanine，通常为白色粉末，可溶于氯仿、二氯甲烷、乙酸乙酯、DMSO、丙酮等有机溶剂，部分溶于水。4-碘-L-苯丙氨酸主要用作有机合成、医药中间体，在药物研发等领域有重要应用。
生物分布研究
L型氨基酸转运蛋白(LAT1)作为癌症显像与治疗的靶点,是目前癌症研究的热点之一。马言熙等人研究以4-硼-L-苯丙氨酸(BPA)为反应物,采用水相一步放射取代反应合成131I标记的4-碘-L-苯丙氨酸(131IPA)示踪剂,并进行肿瘤诊断研究的初步评估。结果显示,所合成的131IPA放射化学纯度(RCP)为96.33％,放射化学产率(RCY)达到92％±0.3％。非小细胞肺癌A549细胞对131IPA的摄取量在3h达到最高;而胶质瘤GL261细胞对其的摄取量在8h达到峰值，在小鼠体内131IPA主要通过肝、肾代谢及排泄,24h后体内几乎无残留。此外,小动物活体成像显示2～12h内131IPA在A549肿瘤模型中具有高的摄取量和较长的停留时间,在原位GL261肿瘤模型中2h可观察到4-碘-L-苯丙氨酸(131IPA)透过血脑屏障到达脑肿瘤,8h及12h成像显示其有较好的脑肿瘤特异性,靶本比为T/M≈3.4[1]。
应用
1、郑林波等人以4-碘-L-苯丙氨酸为初始原料,经羧基和氨基的保护得到化合物2;化合物2与4-氟苯乙烯进行Heck反应得化合物3;化合物3脱去保护基得氟代二苯乙烯氨基酸(4,47.4％);其结构经1H NMR,13C NMR,IR和MS(ESI-TOF)确证。光学性质研究结果表明:4的激发、发射波长分别为314nm和355nm,斯托克斯位移为41nm,荧光量子产率为0.22。化合物4在甲醇溶液中存在光致顺反异构现象,反式→顺式结构转变速率常数为0.026min-1[2]。
2、氯霉素类药物中的氟苯尼考是兽用广谱抗菌药，具有良好的抗菌活性，没有明显的毒副作用，在畜牧业和渔业中被广泛使用，每年的市场需求在6500吨以上。郝炯凯论文中合成路线三:以4-碘-L-苯丙氨酸为原料，通过两个Boc基团保护氨基和甲醇酯化保护羧基，在高压汞灯的照射下用NBS对苄位进行溴代，后处理后直接在硝酸银的作用下发生分子内亲核进攻形成手性噁唑烷酮结构，对噁唑烷酮开环后即可得到所需构型。该路线从4-碘-L-苯丙氨酸开始，经过5步反应，以3.6％的产率和大于98％的ee值得到N-Boc-甲砜霉素胺，后续需优化反应条件参数，提高制备产率，有望适用氟苯尼考工业化生产[3]。
参考文献
[1] 马言熙,程伟,高菲妃,等. 131I标记4-碘-L-苯丙氨酸的合成及生物分布研究[J]. 原子核物理评论,2025,42(2):356-364. DOI:10.11804/NuclPhysRev.42.2024009.
[2] 郑林波,赵孔娥,朱芳芳,等. 氟代二苯乙烯氨基酸的合成及性能[J]. 合成化学,2020,28(4):270-276. DOI:10.15952/j.cnki.cjsc.1005-1511.19396.
[3] 郝炯凯. 氟苯尼考手性氨基醇的制备研究[D]. 北京:中国农业科学院,2024.