ESI-MS應(yīng)用于三氯氧磷與氨基酸及四氫呋喃反應(yīng)的研究.pdf

1、在自然界中存在不同形態(tài)的蛋白質(zhì)和活性多肽，它們具有不同的生物功能。這些種類繁多的蛋白質(zhì)和多肽，從化學(xué)結(jié)構(gòu)上看，都是由氨基酸殘基通過酰胺鍵(肽鍵)連接而成的。多肽的合成從20世紀(jì)初Fisher的工作開始。隨著各種經(jīng)典方法的建立，在五十年代出現(xiàn)了高潮。近幾十年來，相繼發(fā)現(xiàn)了許多有生理活性的小肽，存在于垂體、下丘腦、消化道、各種腺體甚至神經(jīng)系統(tǒng)、循環(huán)系統(tǒng)中。但它們的天然含量極少，因此研究肽的合成方法是一項(xiàng)重要的課題。 形成肽鍵的基本方

2、法，可以活化氨基也可以活化羧基，但是迄今為止普遍使用的都是活化羧基的方法。五十年代廣泛使用的肽鍵合成方法為混合酸酐法，活潑酯法和碳二亞胺(DCC)縮合試劑法等。目前常用的主要有液相合成法、固相合成法和酶促法。有機(jī)磷試劑作為一類肽縮合試劑已被認(rèn)識并在多肽合成中得到應(yīng)用，并且有一些有機(jī)磷縮合劑在肽合成中表現(xiàn)出優(yōu)異的性能。趙玉芬教授領(lǐng)導(dǎo)的生命有機(jī)磷研究小組多年的研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，N,O-二(三甲基硅基)氨基酸(BTMS-AA)與O,O-二芳基磷酰

3、氯(如O,O-亞苯基磷酰氯)反應(yīng)生成N-磷酰-o-氨基酸后，可以發(fā)生自組裝反應(yīng)，得到七肽或八肽自組裝產(chǎn)物。此外，在磷酰基活化下，氨基酸也能通過自組裝反應(yīng)形成多肽。 迄今為止，已經(jīng)發(fā)展了很多切斷醚C-O鍵的方法，其中最具有吸引力的方法是酰基化切斷C-O鍵的方法，因?yàn)檫@種方法可以產(chǎn)生一些很有用的酯，還有就是各種各樣的路易斯酸(比如TiCl4和ZnCl2)和低化合價(jià)態(tài)的金屬絡(luò)合物(比如Mo(CO)6)均可用作此法的催化劑。本文研究發(fā)現(xiàn)

4、，三氯氧磷不但可以使四氫呋喃開環(huán)寡聚，還可以使THF開環(huán)并與羧酸反應(yīng)生成4-氯丁基酯。從實(shí)際應(yīng)用來考慮，THF/POCl3摩爾比為2，反應(yīng)13小時(shí)可以產(chǎn)生55％雙4-氯丁基醚，此反應(yīng)條件具有潛在的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。 本論文研究了三氯氧磷作用下氨基酸成肽及四氫呋喃開環(huán)并與其成酯的反應(yīng)機(jī)理。充分利用ESI-MS、31P-NMR以及13C-NMR等技術(shù)手段，跟蹤了反應(yīng)進(jìn)程，提出了氨基酸成肽和四氫呋喃開環(huán)成酯的反應(yīng)機(jī)理。對DL-丙

5、氨酸、L-丙氨酸及D-丙氨酸與POCl3反應(yīng)產(chǎn)生的二肽-4-氯丁基酯進(jìn)行手性柱HPLC分析，與合成的標(biāo)準(zhǔn)品LL型丙氨酸二肽-4-氯丁基酯及LL/LD型丙氨酸二肽-4-氯丁基酯進(jìn)行對照，提出了在反應(yīng)過程中氨基酸消旋化的問題，并結(jié)合量子化學(xué)計(jì)算方法解釋了氨基酸既可以經(jīng)歷酰氯消旋化，也可以由氨基酸——磷酸混酐烯醇化而消旋化的機(jī)理。 本論文研究發(fā)現(xiàn)，通過簡單地加熱回流，THF在POCl3的作用下可以順利地發(fā)生開環(huán)寡聚反應(yīng)。并充分利用ES

6、I-MS新技術(shù)跟蹤反應(yīng)進(jìn)程，直觀地觀察到中間產(chǎn)物的變化，并用高分辨質(zhì)譜分析中間產(chǎn)物的組成。 本論文通過改變THF與POCl3的摩爾比，研究了反應(yīng)產(chǎn)物隨THF/POCl3摩爾比變化而變化的情況。從實(shí)驗(yàn)結(jié)果，發(fā)現(xiàn)產(chǎn)物的產(chǎn)率和聚合程度主要依賴于反應(yīng)底物的不同摩爾比。 總之，本論文充分利用了ESI-MS現(xiàn)代的分析技術(shù)，用于研究氨基酸與POCl3在THF中的復(fù)雜反應(yīng)體系，反應(yīng)一開始先形成寡肽庫，隨著反應(yīng)時(shí)間的增加，THF參與反應(yīng)，