【技術實現步驟摘要】
:本專利技術屬于氨基酸衍生物制備,涉及一種生物素化氨基酸衍生物的制備方法,該方法以生物素d-biotin為原料,在堿性條件下,與各種氨基酸反應得到相應的生物素化氨基酸衍生物。
技術介紹
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技術介紹
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1、生物素衍生物是一類重要的有機功能分子,在健康醫藥和生物材料等領域具有廣泛的應用。如標記蛋白質氨基的生物素衍生物nhs-biotin,sulfo-nhs-biotin,nhs-lc-biotin?haid?sulfo-nhs-lc-biotin;標記蛋白質巰基的活化生物素:biotin-bmcc,biotin-hpdp;標記蛋白質羰基的biotin-hydrazide?haid?biotin-lc-hydrazide,biocytin?hydrazide等等。因此,發展制備生物素衍生物的方法對于開發新的藥物和生物功能分子具有重要意義和研究價值。目前,市場上許多暢銷的標記物分子都含有biotin結構單元,將生物素與氨基酸結合是標記氨基酸的一種有效的功能化氨基酸的手段,功能化的氨基酸既保留有氨基酸的功能,又有新的片段生物素d-biotin的熒光跟蹤功能,二者的結合將有望在在蛋白質等健康醫療和新藥研制領域中有著重要的意義和實用價值。
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3、目前,最常用合成酰胺的方法是用酰氯和胺反應得到酰胺。該方法首先需要羧酸和二氯亞砜反應得到酰氯,例如[chem.eur.j.2008,14,9864–9867、[org.biomol.chem.,2015,13,7803–7812]等。酰氯和胺反應速率快,但是由
4、因此,提供一種簡單高效無金屬參與的生物素d-biotin氨基酸化的方法已極為迫切,這將在健康醫療和新藥研制領域中有著重要的研究意義和實用價值。
技術實現思路
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技術實現思路
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1、本專利技術的目的是為了克服現有技術存在的問題,提供一種以生物素d-biotin和氨基酸為原料、有機堿或無機堿作為堿性試劑,實現d-biotin的酰胺化反應制備功能氨基酸衍生物的方法,即以生物素d-biotin與氨基酸為原料得到相應的生物素衍生物。該方法操作簡單、產率較高、底物適用范圍廣、反應條件溫和、選擇性高。
2、為了實現上述目的,本專利技術提供一種生物素化氨基酸衍生物的制備方法,以生物素d-biotin和各種氨基酸為底物,在有機堿或無極堿的存在下,利用edc和hobt為助催化劑,在有機溶劑中,將生物素d-biotin進行定向的氨基酸化反應,得到氨基酸化的生物素衍生物;具體方法為:先在反應管中加入生物素d-biotin,然后在惰性氣體保護,-78℃下,先加入氨基酸和堿,室溫攪拌0.5h;再在惰性氣體保護,-78℃下,加入1-(3-二甲基氨基丙基)-3-乙基碳二亞胺(edc)、1-羥基苯并三唑(hobt)和溶劑,攪拌反應1-48h,抽干溶劑,用正己烷洗滌、二氯甲烷萃取,化學方法提純即得相應的生物素衍生物。
3、本專利技術制備生物素衍生物的方法具有如下的反應通式:
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5、式中r1為氫、甲基、乙基、叔丁基、甲氧基、甲硫基、三氟甲基、三氟甲氧基,氨基、取代氨基、乙烯基、苯乙烯基,苯乙炔基、苯基、酰氨基、苯甲酰氨基、羥基、取代羥基、硫羥基、取代硫羥基、頻那醇硼基、噁唑基、吡唑基、吡啶基、噻吩基、噻唑基、呋喃基、吡咯基、嗎啡啉基、哌啶基、氟、氯、溴、碘官能團或環狀基團;r2為氫、(取代)甲基、乙基、叔丁基、甲氧基、甲硫基、三氟甲基、三氟甲氧基,氨基、取代氨基、乙烯基、苯乙烯基,苯乙炔基、苯基、酰氨基、苯甲酰氨基、羥基、羥甲基、硫羥基、硫羥甲基、頻那醇硼基、噁唑基、吡唑基、吡啶基、噻吩基、噻唑基、呋喃基、吡咯基、嗎啡啉基、哌啶基、氟、氯、溴、碘官能團或環狀基團。
6、本專利技術所述edc化合物的化學結構式如下:
7、本專利技術所述hobt化合物的化學結構式如下:
8、本專利技術所述生物素d-biotin的化學結構式如下所示:
9、
10、本專利技術所述氨基酸為甘氨酸、丙氨酸、纈氨酸、亮氨酸、異亮氨酸、甲硫氨酸(蛋氨酸)、脯氨酸、色氨酸、絲氨酸、酪氨酸、半胱氨酸、苯丙氨酸、天冬酰胺、谷氨酰胺、蘇氨酸、天冬氨酸、谷氨酸、賴氨酸、精氨酸、組氨酸、硒半胱氨酸或吡咯賴氨酸中的至少一種。
11、本專利技術所述的溶劑為極性溶劑或非極性溶劑,選自乙醇、甲醇、乙酸乙酯、乙醚、二氧六環、四氫呋喃、乙二醇二甲醚,1,2-二氯乙烷、二氯甲烷、乙腈、1,4-二氧六環、苯、甲苯、二甲苯、三氟甲苯、n,n-二甲基甲酰胺、n,n-二甲基乙酰胺、二甲亞砜中的至少一種。
12、本專利技術所述惰性氣體為氮氣或氬氣。
13、本專利技術所述反應溫度為0℃-100℃之間。
14、本專利技術所述反應時間為1-48小時。
15、本專利技術所述生物素d-biotin、堿、edc、hobt和氨基酸的摩爾比為1:(1-10):(1-10):(1-10):(1-10)。
16、本專利技術所述堿為無機堿或有機堿,無機堿為氫氧化鋰、氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸鈉、碳酸氫鈉、碳酸鉀、碳酸氫鉀、碳酸銫、碳酸鈣、磷酸鈉、磷酸氫二鈉或磷酸二氫鈉,有機堿為甲醇鈉、乙醇鉀、叔丁醇鉀、丁基鋰、苯基鋰、二異丙基胺基鋰(lda)、六甲基二硅胺基鋰(lihmds)、三乙胺或三甲胺。
17、與現有的方法比較,本專利技術具有如下的優點:無需金屬催化或高活性酰氯等試劑參與,在堿的作用下,溫和條件實現生物素d-biotin的氨基酸化,該方法操作簡單,反應條件溫和,底物適用范圍廣,原料廉價易得,產物選擇性高,市場前景廣闊。
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1.一種生物素化氨基酸衍生物的制備方法,其特征在于,在生物素D-biotin中加入氨基酸和堿,再加入催化劑和溶劑,攪拌反應,抽干溶劑,萃取,提純即得生物素化氨基酸衍生物;所述催化劑為1-(3-二甲基氨基丙基)-3-乙基碳二亞胺和1-羥基苯并三唑。
2.根據權利要求1所述的生物素化氨基酸衍生物的制備方法,其特征在于,所述氨基酸為甘氨酸、丙氨酸、纈氨酸、亮氨酸、異亮氨酸、甲硫氨酸、脯氨酸、色氨酸、絲氨酸、酪氨酸、半胱氨酸、苯丙氨酸、天冬酰胺、谷氨酰胺、蘇氨酸、天冬氨酸、谷氨酸、賴氨酸、精氨酸、組氨酸、硒半胱氨酸或吡咯賴氨酸中的至少一種。
3.根據權利要求1所述的生物素化氨基酸衍生物的制備方法,其特征在于,所述攪拌反應時間為1-48h;溫度為0℃-100℃。
4.根據權利要求1所述的生物素化氨基酸衍生物的制備方法,其特征在于,所述生物素D-biotin、堿、EDC、HOBt和氨基酸的摩爾比為1:(1-10):(1-10):(1-10):(1-10)。
5.根據權利要求1所述的生物素化氨基酸衍生物的制備方法,其特征在于,在惰性氣體保護下,在
6.根據權利要求1所述的生物素化氨基酸衍生物的制備方法,其特征在于,在惰性氣體保護下,在-78℃下加入催化劑和溶劑。
7.根據權利要求1所述的生物素化氨基酸衍生物的制備方法,其特征在于,所述的溶劑為極性溶劑或非極性溶劑,選自乙醇、甲醇、乙酸乙酯、乙醚、二氧六環、四氫呋喃、乙二醇二甲醚,1,2-二氯乙烷、二氯甲烷、乙腈、1,4-二氧六環、苯、甲苯、二甲苯、三氟甲苯、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、二甲亞砜中的至少一種。
8.根據權利要求1所述的生物素化氨基酸衍生物的制備方法,其特征在于,所述堿為無機堿或有機堿,無機堿為氫氧化鋰、氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸鈉、碳酸氫鈉、碳酸鉀、碳酸氫鉀、碳酸銫、碳酸鈣、磷酸鈉、磷酸氫二鈉或磷酸二氫鈉,有機堿為甲醇鈉、乙醇鉀、叔丁醇鉀、丁基鋰、苯基鋰、二異丙基胺基鋰、六甲基二硅胺基鋰、三乙胺或三甲胺。
...【技術特征摘要】
1.一種生物素化氨基酸衍生物的制備方法,其特征在于,在生物素d-biotin中加入氨基酸和堿,再加入催化劑和溶劑,攪拌反應,抽干溶劑,萃取,提純即得生物素化氨基酸衍生物;所述催化劑為1-(3-二甲基氨基丙基)-3-乙基碳二亞胺和1-羥基苯并三唑。
2.根據權利要求1所述的生物素化氨基酸衍生物的制備方法,其特征在于,所述氨基酸為甘氨酸、丙氨酸、纈氨酸、亮氨酸、異亮氨酸、甲硫氨酸、脯氨酸、色氨酸、絲氨酸、酪氨酸、半胱氨酸、苯丙氨酸、天冬酰胺、谷氨酰胺、蘇氨酸、天冬氨酸、谷氨酸、賴氨酸、精氨酸、組氨酸、硒半胱氨酸或吡咯賴氨酸中的至少一種。
3.根據權利要求1所述的生物素化氨基酸衍生物的制備方法,其特征在于,所述攪拌反應時間為1-48h;溫度為0℃-100℃。
4.根據權利要求1所述的生物素化氨基酸衍生物的制備方法,其特征在于,所述生物素d-biotin、堿、edc、hobt和氨基酸的摩爾比為1:(1-10):(1-10):(1-10):(1-10)。
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