Fmoc-Cys(PrCOOtBu)-OH

Productbeschrijving

Fmoc-Cys(PrCOOtBu)-OH is een zeer gespecialiseerde aminozuurbouwsteen die is ontwikkeld voor geavanceerde Fmoc-vaste-fase-peptidesynthesetoepassingen die orthogonale bescherming van de cysteïnezijketen vereisen. De natieve thiolgroep van cysteïne is zeer reactief: het bezit een sterke nucleofiliciteit, kan gemakkelijk worden geacyleerd om thioethers te vormen en is gevoelig voor oxidatie tot disulfidebindingen onder omgevingsomstandigheden, die allemaal moeten worden beschermd tijdens de assemblage van peptiden. Fmoc-Cys(PrCOOtBu)-OH pakt deze uitdagingen aan door het thiol op te nemen in een stabiele thioetherbinding met een 4-(tert-butoxy)-4-oxobutylketen, waardoor ongewenste oxidatie en nevenreacties effectief worden voorkomen. De tert-butylester aan het uiteinde van de zijketen biedt zuurlabiele bescherming, waardoor selectieve ontmaskering mogelijk wordt onder standaard TFA-splitsingsomstandigheden die worden gebruikt bij SPPS-onderzoeken. Dit ontwerp maakt Fmoc-Cys(PrCOOtBu)-OH tot een essentieel hulpmiddel voor peptidechemici die nauwkeurige controle over cysteïnemodificaties nodig hebben, waaronder de constructie van vertakte architecturen, de introductie van gePEGyleerde linkers en de synthese van peptide-geneesmiddelconjugaten waarbij de cysteïnezijketen als conjugatiehandvat dient.

Productparameters

Synthetische route

De algemene procedure voor het synthetiseren van (R)-2-((9H-fluorfluoren-9-yl)methoxy)carbonyl)amino)-3-(4-(tert-butoxy)-4-oxobutyl)thiopropionzuur uit cchloormierenzuur-9-fluormethylester en S-(4-(tert-butoxy)-4-oxobutyl)-L-cysteïne is als volgt: S-(4-(tert-butoxy)-4-oxobutyl)-L-cysteïne (2 g, 7,60 mmol) werd opgelost in een 10% Na₂CO₃ waterige oplossing, waaraan de THF-oplossing van Chemicalbook chloroformic zuur-9-fluormethylester (2,94 g, 11,4 mmol) werd langzaam toegevoegd. Het reactiemengsel werd een nacht bij kamertemperatuur geroerd. Na voltooiing werd de pH met een waterige oplossing van 10% citroenzuur op 4-5 gebracht. THF werd door verminderde drukdestillatie verwijderd en de resterende oplossing werd geëxtraheerd met CH2C12. De organische fase werd achtereenvolgens gewassen met een verzadigde NaCl-oplossing, gedroogd met watervrij Na2S04 en geconcentreerd. Het ruwe product werd gezuiverd door kolomchromatografie over silicagel, wat de doelverbinding opleverde (550 mg, opbrengst 15%).

Productvoordelen

1. Orthogonale zijketenbescherming via thioetherkoppeling. Het natieve cysteïnethiol wordt chemisch gemaskeerd binnen een stabiele thioetherbinding, waardoor disulfidevorming en ongewenste nucleofiele nevenreacties tijdens de ketenassemblage volledig worden voorkomen. De carboxylgroep met zijketen wordt beschermd als een tert-butylester, waardoor zuur-labiele orthogonale verwijdering van de bescherming onder standaard TFA-splitsingsomstandigheden mogelijk wordt. Deze dubbele beschermingsstrategie is essentieel voor de assemblage van complexe peptiden waarbij de cysteïnezijketen daaropvolgende functionaliteit vereist (bijvoorbeeld PEGylatie, conjugatie aan medicijnen of fluoroforen) na orthogonale ontmaskering.

2. Volledig Fmoc-compatibel voor standaard SPPS-workflows. Fmoc-Cys(PrCOOtBu)-OH is ontworpen voor naadloze integratie in elk standaard Fmoc-platform voor vaste fase-peptidesynthese. De Fmoc-groep wordt verwijderd onder milde basische omstandigheden (20% piperidine in DMF) zonder de zuur-labiele tert-butylester van de zijketen te verstoren, waardoor de orthogonale bescherming gedurende de gehele assemblage behouden blijft. Deze compatibiliteit elimineert de noodzaak voor gespecialiseerde ontschermingsreagentia of aangepaste SPPS-protocollen, waardoor de ontwikkelingstijd wordt verkort en opschaling wordt vereenvoudigd.

3. Gemakkelijke vervoeging en vertakking. De carboxylgroep in de zijketen dient, na door TFA gemedieerde deprotectie, als een veelzijdig aanhechtingspunt voor verdere chemische modificaties – waaronder de introductie van fluorescerende labels voor beeldvorming, PEG-ketens voor verbeterde oplosbaarheid en farmacokinetiek, of medicijnladingen voor de ontwikkeling van peptide-medicijnconjugaten (PDC). De lineaire afstandhouder met 4 koolstofatomen tussen de thioether en het carbonzuur biedt voldoende flexibiliteit voor conjugatiereacties terwijl de structurele integriteit behouden blijft tijdens het samenstellen van de ketting.

4. Verbetering van de oplosbaarheid en levering van peptiden. Er is aangetoond dat de introductie van de 4-(tert-butoxycarbonylpropyl)thioethergroep de peptide-eigenschappen verbetert in geselecteerde therapeutische contexten. Eén beschreven derivaat heeft de werkzaamheid aangetoond als een cyclo-oxygenaseremmer met potentiële toepassingen bij het verminderen van ontstekingen, en de op peptiden gebaseerde formuleringen ervan zijn onderzocht voor gebruik bij de behandeling van zweren. Hoewel dit een gespecialiseerde toepassing vertegenwoordigt, onderstreept het het therapeutische potentieel van de cysteïne-zijketentechniek die mogelijk wordt gemaakt door Fmoc-Cys(PrCOOtBu)-OH.

5. C-terminale peptidemodificaties inschakelen. Het vrije C-terminale carbonzuur van Fmoc-Cys(PrCOOtBu)-OH kan worden gefunctionaliseerd op de vaste drager voorafgaand aan N-terminale Fmoc-verwijdering, waardoor de constructie van C-terminaal gemodificeerde peptiden, amiden of esters mogelijk wordt. Deze flexibiliteit breidt het bereik van peptide-architecturen uit die toegankelijk zijn vanuit één enkele bouwsteen.

6. Compatibel met High-Throughput-synthese. Het volledig beschermde karakter van Fmoc-Cys(PrCOOtBu)-OH maakt het geschikt voor geautomatiseerde SPPS-platforms met hoge doorvoer waarbij chemische stabiliteit en voorspelbare koppelingskinetiek essentieel zijn. De consistente prestaties in robotsyntheseworkflows ondersteunen het snel genereren van peptidebibliotheken voor onderzoek naar geneesmiddelen en structuur-activiteitsrelaties (SAR).

Veelgestelde vragen

Vraag 1: Waarom wordt het thiol van cysteïne op deze manier beschermd in plaats van met Trt of Acm?

A: Traditionele cysteïnebeschermende groepen zoals Trt (trityl) en Acm (acetamidomethyl) zijn ontworpen om het thiol direct te maskeren, maar ze vereisen specifieke verwijderingsomstandigheden (TFA voor Trt, jodium- of zilverzouten voor Acm) en bieden mogelijk geen orthogonale toegang tot de zijketen voor conjugatie. Fmoc-Cys(PrCOOtBu)-OH zet in plaats daarvan het thiol om in een stabiele thioetherbinding met een aanhangende carboxylgroep die kan worden ontmaskerd onder standaard TFA-splitsingsomstandigheden. Dit ontwerp biedt een orthogonaal handvat voor verdere functionaliteit (bijvoorbeeld conjugatie, PEGylatie) nadat het peptide van de hars is gesplitst, wat niet gemakkelijk wordt bereikt met traditionele thiolmaskerende groepen.

Neem contact met ons op

Van peptidebibliotheken met vroege ontdekkingen tot API-productie op commerciële schaal, Fmoc-Cys(PrCOOtBu)-OH is uw toegangspoort tot door cysteïne ontwikkelde peptidetherapieën. Neem vandaag nog contact op met Cosperpharm om uw vereisten te bespreken.