差向異構(gòu)化是指在化學(xué)反應(yīng)中，一個(gè)差向異構(gòu)體（epimer）轉(zhuǎn)化為另一個(gè)差向異構(gòu)體或其手性對映體的過程。在肽合成中，氨基酸的差向異構(gòu)化是一個(gè)常見的副反應(yīng)，可能導(dǎo)致肽的整體構(gòu)象改變，從而影響其生物活性。差向異構(gòu)化產(chǎn)物與目標(biāo)肽在物理特性上高度相似，增加了純化的難度。
在多肽合成及多肽藥物的研發(fā)過程中，差像異構(gòu)是其質(zhì)量控制中，最重要的一個(gè)課題沒有之一，差像異構(gòu)化雜質(zhì)的控制讓我們的研發(fā)人員為之痛苦。
誘導(dǎo)差向異構(gòu)化的因素，包括：
1. 羧基激活：在肽鍵形成過程中，羧基被激活為活性酯，可能誘導(dǎo)差向異構(gòu)化。
2. 氨基酸結(jié)構(gòu)：某些氨基酸（如苯丙氨酸、蛋氨酸）由于其結(jié)構(gòu)特性，更容易發(fā)生差向異構(gòu)化。
3. 堿的使用：在氨基酸激活和Fmoc脫保護(hù)過程中使用的堿可能促進(jìn)差向異構(gòu)化。
4. 立體因素和環(huán)狀結(jié)構(gòu)：環(huán)狀肽的合成中，環(huán)的大小和立體因素可能影響差向異構(gòu)化的發(fā)生。
5. 溶劑：溶劑的極性也可能影響差向異構(gòu)化的程度。
一些抑制差向異構(gòu)化的策略：
1. 耦聯(lián)試劑的選擇：不同的耦聯(lián)試劑對差向異構(gòu)化的影響不同。例如，HATU/HOAt耦聯(lián)試劑在某些情況下比DCC/HOBt更易導(dǎo)致差向異構(gòu)化。使用HOBt或Oxyma作為添加劑可以顯著減少差向異構(gòu)化。
2. 側(cè)鏈保護(hù)基團(tuán)：對于容易發(fā)生差向異構(gòu)化的氨基酸（如組氨酸），使用特定的保護(hù)基團(tuán)（如NAPOM）可以減少差向異構(gòu)化。
3. 耦聯(lián)策略：使用偽脯氨酸（pseudoproline）作為C末端保護(hù)基團(tuán)，可以有效抑制差向異構(gòu)化。
4. 物理方法輔助：如微波輔助合成技術(shù)，可以通過控制反應(yīng)時(shí)間和溫度來減少差向異構(gòu)化。
5. 原生化學(xué)連接（Native Chemical Ligation, NCL）：通過肽硫酯與半胱氨酸肽的反應(yīng)，避免了羧基激活步驟，從而減少了差向異構(gòu)化。
文獻(xiàn)中關(guān)于微波輔助合成減少差像異構(gòu)化的研究成果
CEM 微波多肽合成儀
CEM的liberty系列微波多肽自動合成儀，均使用CEM的獨(dú)家微波專利技術(shù)CarboMax，通過專利技術(shù)使得羧基被激活為活性酯這步進(jìn)程加快并且通過微波控制，使其在成活性酯的過程中更加穩(wěn)定，大大降低了其差像異構(gòu)化的機(jī)率。
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參考文獻(xiàn)：Duengo S, Muhajir MI, Hidayat AT, Musa WJA, Maharani R. Epimerisation in Peptide Synthesis. Molecules. 2023 Dec 8;28(24):8017. doi: 10.3390/molecules28248017. PMID: 38138507; PMCID: PMC10745333.本章數(shù)據(jù)引自該文獻(xiàn)，版權(quán)歸文獻(xiàn)作者所有。
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