Fmoc-Festphasen-Peptidsynthese und häufig verwendete Fmoc-geschützte Aminosäuren
Einführung in die Fmoc-Festphasensynthese
Die Fmoc-Festphasensynthese wurde Ende der 1970er Jahre von Eric Atherton und Bob Sheppard an der Universität Cambridge entwickelt (und von Chan und White systematisch verfeinert). Ihre Kernmethodik nutzt die Fmoc-Gruppe (9-Fluorenylmethoxycarbonyl) als … α-Amino-Schutzgruppe für Aminosäuren. Peptidketten werden schrittweise auf einem unlöslichen Harz durch schonende Piperidin-Abspaltung (um säurebedingte Schäden an der Peptidkette zu vermeiden) und aktivierte Carboxylgruppen-Kopplung aufgebaut. Zu den wichtigsten Vorteilen gehören:
1. Milde und Sicherheit:
Die Fmoc-Gruppe weist eine starke Säurebeständigkeit (z. B. gegenüber TFA) auf, während Seitenkettenschutzgruppen (wie z. B. Boc) eine säurevermittelte Abspaltung erfordern.
Zur gleichzeitigen Ablösung des Peptids vom Harz und Entfernung der Seitenkettenschutzgruppen ist nur ein einziger TFA-Abspaltungsschritt erforderlich, wodurch die mit wiederholten Behandlungen mit starken Säuren in der Boc-Chemie verbundenen Risiken von Nebenreaktionen vermieden werden.
2. Effizienz und Kontrolle:
Nebenprodukte werden durch stufenweises Waschen schnell entfernt;
Die charakteristische UV-Absorption der Fmoc-Gruppe ermöglicht die Echtzeit-Reaktionsüberwachung.
3. Vielseitige Anwendungskompatibilität:
Kompatibel mit säureempfindlichen Aminosäuren (z. B. Tryptophan/Methionin) und komplexen modifizierten Peptiden.
Sie dient als Basistechnologie für automatisierte Peptidsynthesizer (z. B. Dilunbio 386 Pro) und die industrielle Herstellung von Peptidmedikamenten und ersetzt zunehmend die traditionelle Boc-Synthese.
Die folgende Tabelle listet gängige Fmoc-Aminosäuren auf, die in der Festphasen-Peptidsynthese verwendet werden.
| Häufig verwendete Fmoc-geschützte Aminosäuren für die Festphasen-Peptidsynthese | ||||||
| Code | Name | MW | Strukturformel | Molekularformel | CAS | Eigenschaften |
| A | Fmoc-Ala-OH | 311,33 |
| C18H17NEIN4 | 35661-39-3 | Aliphatische hydrophobe Aminosäure mit neutraler Ladung |
| R | Fmoc-Arg(Pbf)-OH | 648,77 |
| C34H40N4DER7S | 154445-77-9 | Basische polare Aminosäure mit Pbf-geschützter Guanidylgruppe blockiert Nebenreaktionen |
| N | Fmoc-Asn(Trt)-OH | 596,67 |
| C38H32N2DER5 | 132388-59-1 | Polare, ladungsneutrale Aminosäure mit Trt-geschützter Amidgruppe, die hydrolysebeständig ist |
| D | Fmoc-Asp(OtBu)-OH | 411,45 |
| C23H25NEIN6 | 71989-14-5 | Saure polare Aminosäure mit OtBu-geschützter β-Carboxylgruppe zur Unterdrückung unbeabsichtigter Konjugation |
| C | Fmoc-Cys(Trt)-OH | 585,71 |
| C37H31NEIN4S | 103213-32-7 | Schwefelhaltige polare neutrale Aminosäure mit Trt-geschützter Thiolgruppe zur Verhinderung der Oxidation |
| Q | Fmoc-Gln(Trt)-OH | 610,70 |
| C39H34N2DER5 | 132327-80-1 | Polare, ladungsneutrale Aminosäure mit Trt-geschützter Carboxamidgruppe |
| UND | Fmoc-Glu(OtBu)-OH | 425,47 |
| C24H27NEIN6 | 71989-18-9 | Saure polare Aminosäure mit OtBu-geschützter γ-Carboxylgruppe |
| G | Fmoc-Gly-OH | 297,31 |
| C17H15NEIN4 | 29022-11-5 | Einfachste aliphatische hydrophobe Aminosäure mit neutraler Ladung und nicht-chiraler Struktur |
| H | Fmoc-His(Trt)-OH | 619,71 |
| C40H33N3DER4 | 109425-51-6 | Basische polare Aminosäure mit Trt-geschützter Imidazolylgruppe |
| ICH | Fmoc-Ile-OH | 353,41 |
| C21H23NEIN4 | 71989-23-6 | Verzweigtkettige aliphatische hydrophobe Aminosäure mit neutraler Ladung |
| L | Fmoc-Leu-OH | 353,42 |
| C₂₁H₂₃NO₄ | 35661-60-0 | Verzweigtkettige aliphatische hydrophobe Aminosäure mit neutraler Ladung |
| K | Fmoc-Lys(Boc)-OH | 468,54 |
| C₂₆H₃₂N₂O₆ | 71989-26-9 | Basische polare Aminosäure mit Boc-geschützter ε-Aminogruppe |
| M | Fmoc-Met-OH | 371,45 |
| C₂₀H₂₁NO₄S | 71989-28-1 | Thioetherhaltige hydrophobe Aminosäure, neutrale Ladung mit oxidierbarer Methylthio-Gruppe |
| F | Fmoc-Phe-OH | 387,43 |
| C₂₄H₂₁NO₄ | 35661-40-6 | Aromatische hydrophobe Aminosäure mit neutraler Ladung und Phenylring |
| P | Fmoc-Pro-OH | 337,37 |
| C₂₀H₁₉NO₄ | 71989-31-6 | Heterocyclische sekundäre Aminosäure mit einzigartiger eingeschränkter Ringstruktur und hydrophobem Charakter |
| S | Fmoc-Ser(tBu)-OH | 383,44 |
| C₂₂H₂₅NO₅ | 71989-33-8 | Hydroxylhaltiger polarer Rest, neutrale Ladung/tBu-Ether-geschützt, wodurch die Etherspaltung unterdrückt wird |
| T | Fmoc-Thr(tBu)-OH | 397,46 |
| C₂₃H₂₇NO₅ | 71989-35-0 | Polare Hydroxyaminosäure, neutral geladen/tBu-geschützt |
| IN | Fmoc-Trp(Boc)-OH | 526,58 |
| C₃₁H₃₀N₂O₆ | 143824-78-6 | Indolhaltiger aromatischer Rest, polar neutraler/Boc-geschützter Pyrrolstickstoff |
| UND | Fmoc-Tyr(tBu)-OH | 459,53 |
| C₂₈H₂₉NO₅ | 71989-38-3 | Phenolhaltige aromatische Aminosäure mit Hydroxylgruppen, polar neutral/tBu-Ester-geschützt zur Verhinderung der O-Acylierung |
| In | Fmoc-Val-OH | 339,39 |
| C₂₀H₂₁NO₄ | 68858-20-8 | Verzweigtkettige aliphatische hydrophobe Aminosäure mit neutraler Ladung |
