N-карбоксиангидрид аминокислоты - Amino acid N-carboxyanhydride

Аминокислота N-карбоксиангидриды, также называемый Ангидриды Лейха, являются реактивными производными аминокислоты. Они классифицируются как N-карбоксиангидриды или NCA. Обычно эти соединения получают из аминокислот обработкой трифосген. Они представляют собой твердые вещества белого цвета и склонны к полимеризации при обработке нуклеофилы.[1][2][3]

Подготовка

NCA были впервые синтезированы в 1906 г. Герман Лойкс путем нагревания N-этоксикарбонил или N-метоксикарбонил аминокислота хлорид в вакууме при 50-70 ° С.[4][5]

NCAalaLeucht.png

Этот синтез NCA иногда называют Метод Leuchs. Относительно высокие температуры, необходимые для этой циклизации, приводят к разложению нескольких NCA. Из нескольких улучшений одна примечательная процедура включает обработку незащищенной аминокислоты с помощью фосген или его тример.[6][7][8]

ModernNCA.png

Использование в синтезе пептидов

NCA используются для пептидный синтез. Кроме того, реакции синтеза пептидов с NCA не требуют защиты аминокислоты. функциональные группы. Однако NCA обладают высокой реакционной способностью, и при их использовании может образовываться много побочных продуктов. N-Замещенные NCA, такие как сульфенамид производные, решают некоторые из этих проблем.[9]

NCA являются предшественниками аминокислот гомополимеры. Ефрем Кацир впервые использовал этот метод для синтеза поли-L-лизин из N-карбобензилокси-α-N-карбокси-L-лизиновый ангидрид, за которым следует снятие защиты с иодид фосфония.[10]

NCA в синтезе платформы доставки siRNA

Один из основных недостатков миРНК основанных на лечении, заключается в том, что им не хватает in vivo доставка миРНК в клетки-мишени из-за большого размера и плотности отрицательного заряда миРНК. Эффективный перенос миРНК в печень достигается за счет липидов. наночастицы, полимер конъюгаты, и пептид конъюгаты. Одной из основных проблем современных методов переноса является невозможность биоразложения сосуда, когда он находится внутри тела. Эта проблема решается за счет использования биоразлагаемых поли (амидных) полимеров, полученных в результате полимеризации NCA.[11]

Конденсация Imine-NCA

NCA были использованы для синтеза имидазолидиноны, которые представляют интерес для фармацевтической отрасли.[12]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Кричелдорф, Х. Р. (2006). «Полипептиды и 100 лет химии N-карбоксиангидридов Α-аминокислот». Angewandte Chemie International Edition. 45 (35): 5752–5784. Дои:10.1002 / anie.200600693. PMID  16948174.
  2. ^ Песня, З .; Han, Z .; Lv, S .; Chen, C .; Chen, L .; Инь, Л .; Ченг, Дж. (2017). «Синтетические полипептиды: от дизайна полимеров до супрамолекулярной сборки и биомедицинского применения». Chem. Soc. Rev. 46: 6570–6599. Дои:10.1039 / C7CS00460E.
  3. ^ Копечек, Дж. (2003). «Умные и генно-инженерные биоматериалы и системы доставки лекарств». Евро. J. Pharm. Наука. 20: 1–16. Дои:10.1016 / S0928-0987 (03) 00164-7.
  4. ^ Leuchs, Герман (1906). "Ueber die Glycin-carbonsäure" [О глицин-карбоновой кислоте] (PDF). Berichte der deutschen chemischen Gesellschaft (на немецком). 39: 857–61. Дои:10.1002 / cber.190603901133.
  5. ^ Деминг, Т. Дж. (2007). «Синтетические полипептиды для биомедицинского применения». Прог. Polym. Наука. 32: 858–875. Дои:10.1016 / j.progpolymsci.2007.05.010.
  6. ^ Montalbetti, Christian A.G.N .; Фальк, Вирджиния (2005). «Образование амидной связи и пептидное связывание». Тетраэдр. 61 (46): 10827–52. Дои:10.1016 / j.tet.2005.08.031.
  7. ^ Линдон К. Ксавьер; Джули Дж. Мохан; Дэвид Дж. Матре; Эндрю С. Томпсон; Джеймс Д. Кэрролл; Эдвард Г. Корли; Ричард Десмонд (1997). «Комплекс (S) -Тетрагидро-1-метил-3,3-дифенил-1h, 3h-пирроло [1,2-c] [1,3,2] оксазаборол-боран». Орг. Синтезатор. 74: 50. Дои:10.15227 / orgsyn.074.0050.
  8. ^ Мэтью И. Гибсон; Грегори Дж. Хант; Нил Р. Кэмерон (2007). «Улучшенный синтез O-связанных, и первый синтез S-связанных, функционализированных углеводами N-карбоксиангидридов (glycoNCA)». Органическая и биомолекулярная химия. 5 (17): 2756–2757. Дои:10.1039 / b707563d.
  9. ^ Катакай, Рёичи (1975). «Синтез пептидов с использованием о-нитрофенилсульфенил N-карбокси α-ангидриды аминокислот ». Журнал органической химии. 40 (19): 2697–2702. Дои:10.1021 / jo00907a001. PMID  1177065.
  10. ^ Качальски-Кацир, Э. (2005). «Мой вклад в науку и общество». Журнал биологической химии. 280 (17): 16529–41. Дои:10.1074 / jbc.X400013200. PMID  15718236.
  11. ^ Barrett, Stephanie E .; Берк, Роб С .; Abrams, Marc T .; Бейсон, Кэрол; Бусуек, Марина; Карлини, Эдвард; Карр, Брайан А .; Crocker, Louis S .; Fan, Haihong; Гарбаччо, Роберт М .; Guidry, Erin N .; Хео, Джун Х .; Хауэлл, Бонни Дж .; Кемп, Эрик А .; Kowtoniuk, Роберт А .; Латам, Эндрю Х .; Леоне, Энтони М .; Лайман, Майкл; Пармар, Рубина Г .; Патель, Михир; Печенов Сергей Юрьевич; Пей, Дао; Пудва, Николь Т .; Рааб, Конрад; Райли, Шон; Зепп-Лоренцино, Лаура; Смит, Шери; Соли, Эрик Д .; Стаскевич, Стивен; и другие. (2014). «Разработка платформы доставки миРНК, нацеленной на печень, с широким терапевтическим окном с использованием биоразлагаемых полимерных конъюгатов на основе полипептидов». Журнал контролируемого выпуска. 183: 124–37. Дои:10.1016 / j.jconrel.2014.03.028. PMID  24657948.
  12. ^ Суку, Бильгесу Онур; Окал, Нукет; Эрден, Ихсан (2015). «Прямой синтез имидазолидин-4-онов через циклоприсоединение иминов с любым адридом Лейкса». Буквы Тетраэдра. 56 (20): 2590–2. Дои:10.1016 / j.tetlet.2015.04.002.