サブモノマー法を用いたN-置換グリシン合成

Zuckermannらが1992年に発表したペプトイドを合成するための高速かつ信頼性の高い、自動合成にも応用可能な手法をご紹介しております。最大で50モノマーからなるペプチドを合成することが可能です。

概要

Zuckermannらが1992年に発表したペプトイドを合成するための高速かつ信頼性の高い手法は自動合成にも応用可能です1。

これはサブモノマーとして固相のペプトイドと室温で速やかに反応するブロモ酢酸（Bromoaceticacid, BrAA）、縮合剤としてジイソプロピルカルボジイミド（Diisopropylcarbodiimide,DIC）を用いて、次いでハロゲンの置換を経てアミンを導入する迅速な連続二段階反応です（図1及び図2）。

この手法を用いて、最大50モノマーから成るペプトイド鎖まで容易に調製することが可能です。

25 ~ 50倍量の過剰のDICおよびアミンを用いることで、二つの合成ステップに要する反応時間を10分まで短縮しています。

さらにグリシンユニットの立体障害が小さいため、コンホメーションの柔軟性が高く、α位の炭素に側鎖が存在する他のアルキル化されたアミノ酸と比較して引き続いたアシル化が容易であるという特徴があります。

アキラルなグリシンユニットのさらなる利点としては、エピマー化が生じないため、ラセミ化の抑制剤を必要としないということが挙げられます。


固相上で合成された末端グリシンを利用するサブモノマー法は、安価に入手可能なアミン試薬が多様になってきたことで、ペプトイドの膨大な化合物空間を利用可能な応用に優れた手法となっています。

これまでに230種以上のアミンがペプトイド合成に使用されており、その数は今も増え続けています2。

ペプトイド合成の代表的なプロトコルでは、0.4 mmol / gで20 µmol（50 mg）、100 ~ 200 meshのRinkアミドMBHAポリスチレンレジンを用います(製品コー​​ド：BR-1300）。

プロトコル1：Rink アミドMBHAレジンの調製


プロトコル2：レジンの導入/ブロモ酢酸とアミンのカップリング


ペプトイドサブモノマーキット(KITP002)を使用したプロトコル


プロトコル

  1. すべてのレジンとシリンジ内部全体を確実に洗浄するために、撹拌しながら1 mLのDMFで1分間洗浄を3回行います。
  2. アシル化：0.5 mLの1 M DIC / DMF溶液および0.5 mLの1.2 M BrAA / DMFを加えます。攪拌しながら室温で10分間反応させます。
  3. レジンを1 mLのDMFで1分間、3回洗浄します。
  4. クロラニルテストを実行し、必要に応じてカップリングを繰り返し行います（参照：プロトコル3）​​。
  5. アミノ化：1mLの1Mサブモノマー1 / DMF溶液を加え、撹拌しながら室温で10分間反応させます。
  6. レジンを1 mLのDMFで1分間、3回洗浄します。
  7. ステップ4と同様、クロラニルテストを実行します（プロトコル3を参照してください）​​。

注意：

レジンは、アミンの反応が進行した場合に青もしくは緑に変化するようになっていますが、この変化はあくまで定性的なものですので、反応の完了は他の手段、例えばHPLCなどによって確認する必要があります。


遊離の第一級アミンとは対照的に、第二級アミンはペプチド合成において標準的に使用されるKaiserテストによって検出することができません。

N-アルキル化アミンや、プロリンの場合代替手法としてクロラニルテストで検出されます。


プロトコル3：クロラニルテスト

プロトコル

a.

透明なガラス試験管に20 µLの2％クロラニル / DMF溶液と20 µLの2％のアセトアルデヒド / DMF溶液を混合し、キャピラリもしくは小さなスパチュラを使用して、レジンを少量加えます。

室温で5分間静置し、ビーズと溶液を反応させます。

ストック溶液は冷蔵で最大1ヶ月まで保存可能です。


b.

クロラニルテストが陽性の場合、レジンは濃青や緑色に変化し、アシル化は不完全であったということになります。

クロラニルテストが陰性（レジンが透明な黄色)になるまで、必要に応じて反応時間と温度を上昇させ、アシル化を繰り返します。


注意：

レジンが十分に洗浄されていない場合、クロラニルテストで偽陽性が得られる可能性があります。反応時間を長くしたにもかかわらず、テストの結果に変化がない場合、レジンの洗浄が不十分である可能性があります。

この場合、サンプルを採取する前に追加してDMFで3回以上、十分洗浄し、テストを行います。

必要な試薬：

クロラニル（CAS：118-75-2）、テトラクロロ-p-ベンゾキノン（CAS：118-75-2）、アセトアルデヒド（CAS：75-07-0）


ペプチド反応用グレードのDMFは、Iris Biotech社からもご購入いただけます(製品コード：SOL-004)。

詳しくは お問い合わせ ください。


ペプトイド基本キット（製品コード：KITP001）の内容物

15量体のペプトイド12回分(100 µmolスケール)のキットです。

側鎖を誘導体化する場合、ペプトイドサブモノマーキット(KITP002)を別途ご購入いただくか、ご自身でアミンサブモノマーをご用意ください。

カップリング反応におよそ50 mLのDIC (ジイソプロピルカルボジイミド, CAS：693-13-0)が必要になります。


ペプトイドサブモノマーキット（製品コード：KITP002）の内容物

側鎖を誘導体化するための0.1 molのアミンモノマーおよび0.2molのベンジルアミンのキットです。

ペプトイド骨格合成には、ペプトイド基本キット(KITP001)をご利用ください。

カップリング反応におよそ50 mLのDIC (ジイソプロピルカルボジイミド, CAS：693-13-0)が必要になります。


サブモノマーのリスト

以下にご紹介するサブモノマーを用いることで、より多様なペプトイド合成が可能になります。


表1. サブモノマーのリスト
コード 製品名 分子式 CAS 分子量 内容量 名称
BNN1004.0001 Boc,Me-DAP*HCl C9H20N2O2*HCl 150349-36-3 net 188.25*36.45 1g N-t-Butyloxycarbonyl-N-methyl-1,3-diaminopropane hydrochloride
BNN1004.0005 Boc,Me-DAP*HCl C9H20N2O2*HCl 150349-36-3 net 188.25*36.45 5g N-t-Butyloxycarbonyl-N-methyl-1,3-diaminopropane hydrochloride
BNN1004.0025 Boc,Me-DAP*HCl C9H20N2O2*HCl 150349-36-3 net 188.25*36.45 25g N-t-Butyloxycarbonyl-N-methyl-1,3-diaminopropane hydrochloride
BNN1012.0001 Boc-DAB*HCl C9H20N2O2*HCl 33545-98-1 224.8 1g N-t-Butyloxycarbonyl-1,4-diaminobutane hydrochloride
BNN1012.0005 Boc-DAB*HCl C9H20N2O2*HCl 33545-98-1 224.8 5g N-t-Butyloxycarbonyl-1,4-diaminobutane hydrochloride
BNN1012.0025 Boc-DAB*HCl C9H20N2O2*HCl 33545-98-1 224.8 25g N-t-Butyloxycarbonyl-1,4-diaminobutane hydrochloride
BNN1013.0005 Boc-DAP*HCl C8H18N2O2*HCl 127346-48-9 174.24*36.45 5g N-t-Butyloxycarbonyl-1,3-diaminopropane hydrochloride
BNN1013.0025 Boc-DAP*HCl C8H18N2O2*HCl 127346-48-9 174.24*36.45 25g N-t-Butyloxycarbonyl-1,3-diaminopropane hydrochloride
BNN1014.0005 Boc-DAPe*HCl C10H22N2O2*HCl 51644-96-3 202.29*36.45 5g N-t-Butyloxycarbonyl-1,5-diaminopentane hydrochloride
BNN1014.0025 Boc-DAPe*HCl C10H22N2O2*HCl 51644-96-3 202.29*36.45 25g N-t-Butyloxycarbonyl-1,5-diaminopentane hydrochloride
BNN1015.0001 Boc-DODA C15H32N2O4 275823-77-3 304.43 1g 1-(t-Butyloxycarbonyl-amino)-4,9-dioxa-12-dodecanamine, liq.
BNN1015.0005 Boc-DODA C15H32N2O4 275823-77-3 304.43 5g 1-(t-Butyloxycarbonyl-amino)-4,9-dioxa-12-dodecanamine, liq.
BNN1015.0025 Boc-DODA C15H32N2O4 275823-77-3 304.43 25g 1-(t-Butyloxycarbonyl-amino)-4,9-dioxa-12-dodecanamine, liq.
BNN1016.0001 Boc-DOOA C11H24N2O4 153086-78-3 248.32 1g 1-(t-Butyloxycarbonyl-amino)-3,6-dioxa-8-octaneamine, liq.
BNN1016.0005 Boc-DOOA C11H24N2O4 153086-78-3 248.32 5g 1-(t-Butyloxycarbonyl-amino)-3,6-dioxa-8-octaneamine, liq.
BNN1016.0025 Boc-DOOA C11H24N2O4 153086-78-3 248.32 25g 1-(t-Butyloxycarbonyl-amino)-3,6-dioxa-8-octaneamine, liq.
BNN1017.0005 Boc-EDA*HCl C7H16N2O2*HCl 79513-35-2 160.2*36.45 5g N-t-Butyloxycarbonyl-ethylenediamine hydrochloride
BNN1017.0025 Boc-EDA*HCl C7H16N2O2*HCl 79513-35-2 160.2*36.45 25g N-t-Butyloxycarbonyl-ethylenediamine hydrochloride
BNN1020.0005 Boc-HMD*HCl C11H24N2O2*HCl 65915-94-8 252.8 5g N-t-Butyloxycarbonyl-1,6-hexamethylenediamine hydrochloride
BNN1020.0025 Boc-HMD*HCl C11H24N2O2*HCl 65915-94-8 252.8 25g N-t-Butyloxycarbonyl-1,6-hexamethylenediamine hydrochloride
BNN1020.0100 Boc-HMD*HCl C11H24N2O2*HCl 65915-94-8 252.8 100g N-t-Butyloxycarbonyl-1,6-hexamethylenediamine hydrochloride
BNN1028.0001 Boc-TOTA C15H32N2O5 194920-62-2 320.43 1g 1-(t-Butyloxycarbonyl-amino)-4,7,10-trioxa-13-tridecanamine, liq.
BNN1028.0005 Boc-TOTA C15H32N2O5 194920-62-2 320.43 5g 1-(t-Butyloxycarbonyl-amino)-4,7,10-trioxa-13-tridecanamine, liq.
BNN1028.0025 Boc-TOTA C15H32N2O5 194920-62-2 320.43 25g 1-(t-Butyloxycarbonyl-amino)-4,7,10-trioxa-13-tridecanamine, liq.
BNN1034.0005 Boc,Me-EDA*HCl C8H18N2O2*HCl 202207-78-1 174.2*36.45 5g N-t-Butyloxycarbonyl-N-methyl-1,2-ethylenediamine hydrochloride
BNN1034.0025 Boc,Me-EDA*HCl C8H18N2O2*HCl 202207-78-1 174.2*36.45 25g N-t-Butyloxycarbonyl-N-methyl-1,2-ethylenediamine hydrochloride
BNN1058.0001 Boc-DSOA*HCl C11H24N2O2S2*HCl 1301739-93-4 280.45*36.45 1g 1-(t-Butyloxycarbonyl-amino)-3,6-dithio-8-octaneamine hydrochloride
BNN1058.0005 Boc-DSOA*HCl C11H24N2O2S2*HCl 1301739-93-4 280.45*36.45 5g 1-(t-Butyloxycarbonyl-amino)-3,6-dithio-8-octaneamine hydrochloride
BNN1060.0001 Boc,Pbf-amidino-Et-NH2*HCl C21H34N4O5S*HCl 1301749-66-5 454.58*36.45 1g 2-[N-t-Butyloxycarbonyl-N'-(2,2,4,6,7-pentamethyldihydrobenzofuran-5-sulfonyl)amidino]ethylamine hydrochloride
BNN1060.0005 Boc,Pbf-amidino-Et-NH2*HCl C21H34N4O5S*HCl 1301749-66-5 454.58*36.45 5g 2-[N-t-Butyloxycarbonyl-N'-(2,2,4,6,7-pentamethyldihydrobenzofuran-5-sulfonyl)amidino]ethylamine hydrochloride
BNN1060.0025 Boc,Pbf-amidino-Et-NH2*HCl C21H34N4O5S*HCl 1301749-66-5 454.58*36.45 25g 2-[N-t-Butyloxycarbonyl-N'-(2,2,4,6,7-pentamethyldihydrobenzofuran-5-sulfonyl)amidino]ethylamine hydrochloride
BNN1061.0001 Boc,Pbf-amidino-Hx-NH2*HCl C25H42N4O5S*HCl 1263049-08-6 net 510.69*36.45 1g 2-[N-t-Butyloxycarbonyl-N'-(2,2,4,6,7-pentamethyldihydrobenzofuran-5-sulfonyl)amidino]hexylamine hydrochloride
BNN1061.0005 Boc,Pbf-amidino-Hx-NH2*HCl C25H42N4O5S*HCl 1263049-08-6 net 510.69*36.45 5g 2-[N-t-Butyloxycarbonyl-N'-(2,2,4,6,7-pentamethyldihydrobenzofuran-5-sulfonyl)amidino]hexylamine hydrochloride
BNN1061.0025 Boc,Pbf-amidino-Hx-NH2*HCl C25H42N4O5S*HCl 1263049-08-6 net 510.69*36.45 25g 2-[N-t-Butyloxycarbonyl-N'-(2,2,4,6,7-pentamethyldihydrobenzofuran-5-sulfonyl)amidino]hexylamine hydrochloride
BNN1062.0001 Boc,Pbf-amidino-Pr-NH2*HCl C22H36N4O5S*HCl 1263049-07-5 net 468.61*36.45 1g 2-[N-t-Butyloxycarbonyl-N'-(2,2,4,6,7-pentamethyldihydrobenzofuran-5-sulfonyl)amidino]proylamine hydrochloride
BNN1062.0005 Boc,Pbf-amidino-Pr-NH2*HCl C22H36N4O5S*HCl 1263049-07-5 net 468.61*36.45 5g 2-[N-t-Butyloxycarbonyl-N'-(2,2,4,6,7-pentamethyldihydrobenzofuran-5-sulfonyl)amidino]proylamine hydrochloride
BNN1062.0025 Boc,Pbf-amidino-Pr-NH2*HCl C22H36N4O5S*HCl 1263049-07-5 net 468.61*36.45 25g 2-[N-t-Butyloxycarbonyl-N'-(2,2,4,6,7-pentamethyldihydrobenzofuran-5-sulfonyl)amidino]proylamine hydrochloride
BNN1080.0001 1,4-Bis-Boc-1,4,7-triazaheptane C14H29N3O4 120131-72-8 303.4 1g 1,4-Bis-t-butyloxycarbonyl-1,4,7-triazaheptane
BNN1080.0005 1,4-Bis-Boc-1,4,7-triazaheptane C14H29N3O4 120131-72-8 303.4 5g 1,4-Bis-t-butyloxycarbonyl-1,4,7-triazaheptane
BNN1080.0025 1,4-Bis-Boc-1,4,7-triazaheptane C14H29N3O4 120131-72-8 303.4 25g 1,4-Bis-t-butyloxycarbonyl-1,4,7-triazaheptane
BNN1090.0001 1,7-Bis-Boc-1,4,7-triazaheptane C14H29N3O4 117499-16-8 303.4 1g 1,7-Bis-t-butyloxycarbonyl-1,4,7-triazaheptane
BNN1090.0005 1,7-Bis-Boc-1,4,7-triazaheptane C14H29N3O4 117499-16-8 303.4 5g 1,7-Bis-t-butyloxycarbonyl-1,4,7-triazaheptane
BNN1100.0001 1,5-Bis-Boc-1,5,9-triazanonane C16H33N3O4 122248-82-2 331.45 1g 1,5-Bis-t-butyloxycarbonyl-1,5,9-triazanonane
BNN1100.0005 1,5-Bis-Boc-1,5,9-triazanonane C16H33N3O4 122248-82-2 331.45 5g 1,5-Bis-t-butyloxycarbonyl-1,5,9-triazanonane
BNN1110.0001 1,9-Bis-Boc-1,5,9-triazanonane C16H33N3O4 82409-02-7 331.45 1g 1,9-Bis-t-butyloxycarbonyl-1,5,9-triazanonane
BNN1110.0005 1,9-Bis-Boc-1,5,9-triazanonane C16H33N3O4 82409-02-7 331.45 5g 1,9-Bis-t-butyloxycarbonyl-1,5,9-triazanonane
BNN1120.0001 1,5-Bis-Boc-1,5,10-triazadecane C17H35N3O4 - 345.48 1g 1,5-Bis-t-butyloxycarbonyl-1,5,10-triazadecane
BNN1120.0005 1,5-Bis-Boc-1,5,10-triazadecane C17H35N3O4 - 345.48 5g 1,5-Bis-t-butyloxycarbonyl-1,5,10-triazadecane
BNN1130.0001 1,6-Bis-Boc-1,6,10-triazadecane C17H35N3O4 68076-39-1 345.48 1g 1,6-Bis-t-butyloxycarbonyl-1,6,10-triazadecane
BNN1130.0005 1,6-Bis-Boc-1,6,10-triazadecane C17H35N3O4 68076-39-1 345.48 5g 1,6-Bis-t-butyloxycarbonyl-1,6,10-triazadecane
BNN1170.0001 Boc-Cystamine C9H20N2O2S2 - 252.4 1g 2-(t-Butyloxycarbonylamino)ethyldithio-2'-ethylamine
BNN1170.0005 Boc-Cystamine C9H20N2O2S2 - 252.4 5g 2-(t-Butyloxycarbonylamino)ethyldithio-2'-ethylamine
BNN1170.0025 Boc-Cystamine C9H20N2O2S2 - 252.4 25g 2-(t-Butyloxycarbonylamino)ethyldithio-2'-ethylamine
PEG1375.0001 H2N-dPEG(4)-CO-OtBu C15H31NO6 581065-95-4 321.41 1g 15-Amino-4,7,10,13-tetraoxa-pentadecanoic acid t-butyl ester
PEG1375.0100 H2N-dPEG(4)-CO-OtBu C15H31NO6 581065-95-4 321.41 100mg 15-Amino-4,7,10,13-tetraoxa-pentadecanoic acid t-butyl ester
PEG1685.0001 MeO-dPEG(4)-NH2 C9H21NO4 85030-56-4 207.27 1g 2,5,8,11-Tetraoxatridecan-13-amine
PEG1685.0100 MeO-dPEG(4)-NH2 C9H21NO4 85030-56-4 207.27 100mg 2,5,8,11-Tetraoxatridecan-13-amine
PEG1700.0001 MeO-dPEG(8)-NH2 C17H37NO8 869718-81-0 383.48 1g 2,5,8,11,14,17,20,23-Octaoxapentacosan-25-amine
PEG1700.0100 MeO-dPEG(8)-NH2 C17H37NO8 869718-81-0 383.48 100mg 2,5,8,11,14,17,20,23-Octaoxapentacosan-25-amine
PEG2430.0001 H-O2Oc-OtBu*HCI C10H21NO4*HCI 1122484-77-8 net 219.28*36.45 1g [2-(2-aminoethoxy)ethoxy]acetic acid tert-butyl ester*HCl
PEG2430.0005 H-O2Oc-OtBu*HCI C10H21NO4*HCI 1122484-77-8 net 219.28*36.45 5g [2-(2-aminoethoxy)ethoxy]acetic acid tert-butyl ester*HCl


参考文献

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