关键词:170941-79-4;N-芴甲氧羰基-甘氨酰-甘氨酰-甘氨酸;中间体;多肽定制合成
在固相多肽合成(SPPS)的浩瀚“积木库”中,N-芴甲氧羰基-三甘氨酸看似平凡,却凭借独特的结构扮演“关键连接者”角色。本文将系统梳理其化学特性、作用机理、典型应用与实验要点,帮助科研与产业人员高效利用这一经典中间体。
一、结构解码:小身材,大灵活
三甘氨酸(Gly-Gly-Gly)骨架:
甘氨酸侧链仅为一个氢原子,空间位阻最小,可形成完全伸展的“螺旋-惰性”链段,赋予整个分子极高的构象自由度。
Fmoc保护基:
9-芴甲氧羰基在碱性条件下(20%哌啶/DMF)可快速脱除,产率高、副反应少,与Fmoc策略完美兼容;同时其强UV吸收便于实时监测脱保护效率。
游离羧酸:
另一端保留活化位点,可与树脂-胺或药物-胺偶联,实现定向延伸。
二、核心作用机理
空间“缓冲垫”
在药物-载体、蛋白-探针、抗体-毒素等偶联反应中,刚性结构常导致位阻大、偶联效率低。插入GGG后,柔性链使两端活性中心“伸展开来”,偶联产率可提升10–30%。
酶切/化学切“间隔臂”
三甘氨酸区对多数蛋白酶呈惰性,可在目标蛋白与标签之间充当“可牺牲”间隔臂;后续通过特异性酶切(如TEV、3C)或化学切(如羟胺)精准释放目标产物。
水溶性“助推器”
连续甘氨酸增加氢键给体数目,可显著改善疏水药物或荧光染料的溶解性,降低聚集沉淀风险。
纯化“把手”
Fmoc基团在紫外254nm处具有高摩尔吸光系数(ε≈8×10⁴M⁻¹cm⁻¹),可利用UV监测柱层析,实现实时分段收集,提高纯化效率。
三、典型应用场景
长肽合成“救场”
当合成>50mer且β-折叠倾向严重时,在树脂上引入GGG“结构转折”,可打断刚性序列,显著降低缺失/终止副产物。
抗体-药物偶联(ADC)
将Fmoc-GGG-OH与MMAE、DM1等毒素连接后,再与半胱氨酸或工程化抗体偶联,可保持DAR(药物-抗体比)均一,体内稳定性提升。
多肽-寡核苷酸缀合物(PDC)
利用GGG柔性链降低DNA/RNA酶空间位阻,提高细胞摄取与核内体逃逸效率。
荧光探针标记
先固相合成GGG-树脂,再与Cy5、BODIPY等NHS酯反应,最后裂解得到荧光标记肽,标记率>95%。
四、实验操作要点
活化方式
HATU/DIEA(1:1:2)或DIC/Oxyma(1:1)体系,室温反应15–30min即可实现>98%偶联效率;过量2–3倍即可,避免副产物难除。
脱保护
20%哌啶/DMF,两次处理(5min+10min),UV监测254nm吸收下降>90%视为完全。
裂解与纯化
采用TFA/TIPS/H₂O(95:2.5:2.5)2h裂解;冷乙醚沉淀后,C18反相制备,0.1%TFA-乙腈梯度即可得到>98%纯度产物。
储存
粉末−20°C干燥避光可稳定>2年;溶液(pH7.4PBS)建议分装−80°C保存,避免反复冻融。
五、质量指标与常见问题
外观:白色至类白色粉末;若发黄,提示Fmoc部分脱除或氧化,应重新纯化。
HPLC纯度:≥98%(220nm);典型保留时间因梯度而异,但峰形应对称、无拖尾。
MS验证:M+H⁺412.4(理论411.41),出现+156碎片峰说明哌啶残留,需再次洗涤。
偶联效率低?检查树脂载量是否过高(<0.3mmol/g为宜)或活化剂是否吸水失效。
六、展望
随着多肽-药物偶联、蛋白水解靶向嵌合体(PROTAC)和生物-材料杂化体系的快速发展,柔性、惰性且易修饰的GGG间隔臂需求将持续上升。Fmoc-Gly-Gly-Gly-OH作为“即插即用”模块,将在精准递送、可控释放和智能生物材料领域展现更广阔的舞台。
结语
N-芴甲氧羰基-三甘氨酸以其简洁、高效、兼容的优势,成为多肽合成与生物偶联的“幕后英雄”。掌握其结构特性与作用机理,不仅能提升合成成功率,更能在药物开发和生物材料设计中打开新的思路。
中文名:N-芴甲氧羰基-甘氨酰-甘氨酰-甘氨酸
英文名:Fmoc-GG-3
CAS.:170941-79-4
产品编号:GT-P2617
产地:GoToppeptide(杭州固拓)
外观:白色至类白色粉末
储存条件:Storeat-20°C
纯度:≥95%(HPLC)
序列:Fmoc-GGG
分子式:C21H21N3O6
分子量:411.41
申明:产品仅供科研使用,不得用于人体。
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