植物硫肽素[1-3]PSK的液相合成研究

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植物硫肽素(PSK)是近年来新发现的一种植物多肽激素,这种激素是一种硫酸化的五肽,结构特征为[Tyr(SO3H)-Ile-Tyr(SO3H)-Thr-Gln-OH](PSK-α)或[Tyr(SO3H)-Ile-Tyr(SO3H)-Thr](PSK-β)。相关资料表明这种激素普遍存在于植物体内,并对植物的生理起着重要的调节作用,但是由于在植物体内含量很低,不易提取分离,限制了人们对这种激素的进一步研究与开发。目前,虽然对PSK已经成功进行了固相合成,但是产率并不理想,而且并未利用液相合成技术对其合成工艺进行研究,以提高产率。PSK的的五肽分子中,[1-3]PSK作为分子的活性中心存在有酪氨酸硫酸化的现象,而这种硫酸化的酪氨酸作为许多多肽类激素的活性位点,在发挥激素的生理调节中起着不可替代的作用。但是由于硫酸化的酪氨酸稳定性差,容易分解,在分析以及制备时,硫酸基容易丢失,限制了人们对硫酸肽的发现与研究。因此,针对以上几点,本论文采用TBTU/DIEA/HOBt多肽缩合试剂,对[1-3]PSK分子进行了液相合成,在合成中对氨基酸的保护以及脱保护条件进行了优化,并对酪氨酸成功进行了硫酸化修饰,利用高效液相对硫酸化酪氨酸的稳定性进行了研究。实验结果表明:酪氨酸的Fmoc保护在冰浴条件下反应30min、室温反应5小时后保护产率最高,收率达到82%,在相同的条件下,苏氨酸和异亮氨酸的收率分别为88%和83%;通过在实验室制取异丁烯,对酪氨酸的羧基进行了叔丁酯保护,产率为43%。利用制备的SO3-DMF硫酸化试剂对酪氨酸进行了硫酸化修饰,正丁醇/乙酸乙酯体系萃取,硫酸化物的产率可达到80%,避免了以往方法中过硅胶柱等繁琐的纯化条件。分别在90%、60%、30%的三氟乙酸浓度和50℃,35℃,26℃,0℃的温度条件下,对硫酸化酪氨酸的稳定性进行了研究,并与硫酸化的苏氨酸进行了稳定性的比较,结果发现硫酸化的酪氨酸随着酸浓度的增大和温度的升高,硫酸基的分解加快,而且温度是影响硫酸基分解更重要的因素,即使在90%的三氟乙酸中,只要保持低温就可以很好的抑制硫酸基的分解。研究还发现,同样具有侧链羟基的苏氨酸也可以被硫酸化修饰,而且硫酸化的苏氨酸更稳定,在90%的三氟乙酸中50℃时可以维持2.5小时以上,而硫酸化的酪氨酸在相同的条件下30min内已经基本分解完全。利用TBTU/DIEA/HOBt多肽缩合试剂对[1-3]PSK分子进行了液相合成,并在合成中对Fmoc的脱除方法做了改进,首次利用甲醇/NaOH对Fmoc进行了脱除,避免了哌啶脱除时难以纯化的问题,硫酸化的三肽最终得率达到68%。
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