Fmoc-L-苯丙氨酰-L-谷氨酸二肽的合成及表征

張雪琴 馬思怡 張藍芮

【摘要】通過液相合成的方法，利用氨基與活化酯在水與二氯甲烷混合溶劑中進行反應，合成二肽分子。以L-谷氨酸和9-芴基甲氧基羰基-L-苯丙氨酸為原料，先合成L-谷氨酸甲酯鹽酸鹽，然后在縮合劑為HOBT和EDCI，溶劑為DCM的條件下縮合，最后在弱堿性條件下脫去甲酯得到Fmoc-L-苯丙氨酰-L-谷氨酸二肽，并對其結構進行了表征。

【關鍵詞】Fmoc-L-苯丙氨酸 L-谷氨酸 二肽 液相合成

【中圖分類號】R629.72 ? 【文獻標識碼】A ? 【文章編號】2026-5328（2021）06-112-01

引言：

二肽分子其本身是具有一定的生物活性，并且合成簡單，容易進行基團修飾;大部分小分子水凝膠等納米材料可通過分子間氫鍵，π-π堆積，范德華力，靜電作用等非共價鍵相互作用形成，并且可以通過自組裝形成能相互折疊或搭結的三維網狀的有機分子。形成的納米材料擁有良好的生物相容性，生物可降解性，低免疫原性，刺激響應性等特點，因此常用于科研研究，通過改變分子固有序列，改變其溶劑等因素就可形成不同自組裝結構，從而研發不同的功能。降解之后的物質不會引起組織炎癥反應，并且可以被再次吸收利用。目前關于含有Fmoc-苯丙氨酸相關短肽在抗菌材料水凝膠方面有大量相關的顯著研究，據研究表明，自組裝苯丙氨酸二肽抗菌納米結構目前是抗菌超分子聚合物的最小模型[1]，因此在此基礎上，合成一種由9-芴基甲氧基羰基取代的新型的二肽即Fmoc-L-苯丙氨酰-L-谷氨酸二肽，為后續研究—二肽水凝膠做準備。

本文采用縮合劑法在液相中合成Fmoc-L-苯丙氨酸L-谷氨酸二肽，縮合劑法具有操作簡單、反應速率高、反應速度快等優點[2]，其合成路線如下，合成后對產物進行了1H NMR表征。

圖1 Fmoc-L-苯丙氨酰-L-谷氨酸二肽合成路線圖

1實驗部分

1.1實驗試劑及設備

試劑：L-谷氨酸;Fmoc-苯丙氨酸;無水甲醇（CH3OH）;氯化亞砜（SOCl2）;二氯甲烷（DCM）;N-羥基苯并三氮唑（HOBT）;1-乙基-（3-二甲基氨基丙基）碳酰二亞胺鹽酸鹽（EDCI）;乙酸乙酯（EA），石油醚（PE）;氫氧化鋰（LiOH）;四氫呋喃（THF），試劑均為分析純。

設備：DF-101S集熱式恒溫加熱磁力攪拌器（河南省予華儀器有限公司）;RE-5203旋轉蒸發儀（上海亞榮生化儀器廠）;B220恒溫水浴鍋（上海亞榮生化儀器廠）;SHB-B95T型循環水式多用真空泵（鄭州長城科工貿有限公司）;HJ-4磁力攪拌器（鞏義市予華儀器有限責任公司）。

1.2合成步驟

1.2.1L-谷氨酸甲酯鹽酸鹽的合成

于100mL雙口瓶中加入20mL無水CH3OH，加入攪拌子，用橡膠塞封口，置于冰水浴上攪拌，然后逐滴加入3mLSOCl2，繼續冰水浴上攪拌30min。加入1.477gL-谷氨酸到CH3OH-SOCl2溶液中，移至室溫攪拌一夜。用薄層色譜（TLC）檢測反應完全，減壓蒸餾除去溶劑，得到淡黃色油狀物。

1.2.2Fmoc-L-苯丙氨酰-L-谷氨酸甲酯的合成

于150mL單口瓶中依次加入3.114gFmoc-L-苯丙氨酸、1.944gEDCI和2.210gHOBT，用重蒸DCM溶解，加入攪拌子，置于0℃冰水浴下反應1h。用三乙胺溶液將2.116g谷氨酸甲酯鹽酸鹽調至堿性，加入上述單口瓶中，移至室溫反應兩天。TLC檢測反應完全，減壓蒸餾除去溶劑，得到的白色固體用DCM萃取，再依次用5%檸檬酸溶液、飽和碳酸氫鈉溶液、飽和食鹽水溶液各30mL洗滌3次，用無水硫酸鈉干燥，過濾，減壓蒸餾除去溶劑，柱層析（EA：PE=1：3，V/V）進一步純化，得到白色固體。

1H NMR（600 MHz， Chloroform-d）δ7.75（d，J=7.6Hz，2H），7.54（dd，J=11.1，7.6Hz， 2H），7.39（t，J=7.5Hz，2H），7.33-7.24（m，5H），7.22（t，J=7.3Hz，1H），7.17（d，J=7.4Hz，2H）， 6.65（d，J=7.6Hz，1H），5.43（d，J=8.3Hz，1H），4.51（dq，J=42.1，7.3Hz，2H），4.42（dd，J=10.6，7.2Hz，1H），4.32（t，J=8.9Hz，1H），4.18（t，J=7.0Hz，1H），3.64（d，J=55.6Hz，6H），3.11（dd，J=14.1，6.5Hz，1H），3.05（t，J=10.4Hz，1H），2.33（q，J=8.1，7.4Hz，1H），2.26（dt，J=16.8，7.2Hz，1H），2.15（dd，J=14.2，6.9Hz，1H），1.93（dd，J=14.6，7.3Hz，1H）.

1.2.3Fmoc-L-苯丙氨酰-L-谷氨酸的合成

將3.41gFmoc-L-苯丙氨酰-L-谷氨酸甲酯溶于40mLTHF中，再將0.788gLiOH溶于水中，將兩溶液混合，置于室溫下攪拌4h。TLC檢測反應完全，減壓蒸餾除去溶劑，用DCM萃取，無水硫酸鈉吸水，減壓蒸餾除去溶劑，得到淡黃色固體。

2結論

（1）Fmoc-L-苯丙氨酰-L-谷氨酸中肽鍵生成的條件為反應溫度為室溫，反應時間為20h，投料量的摩爾比為：Fmoc-苯丙氨酸：L-谷氨酸甲酯鹽酸鹽=1：1.2，催化劑為HOBT、EDCI，溶劑為重蒸DCM，產率達78%。

（2）通過分析，證明成功合成了Fmoc-L-苯丙氨酰-L-谷氨酸二肽。

【參考文獻】

[1]Schnaider Lee，Brahmachari Sayanti，Schmidt Nathan W，Mensa Bruk，Shaham-Niv Shira，Bychenko Darya，Adler-Abramovich Lihi，Shimon Linda J W，Kolusheva Sofiya，DeGrado William F，Gazit Ehud. Self-assembling dipeptide antibacterial nanostructures with membrane disrupting activity.[J]. Nature communications，2017，8（1）.

[2]李運濤，范嬌嬌，沈文，王凡，鄧李慧.脯氨酰脯氨酸二肽的液相合成及表征[J].陜西科技大學學報（自然科學版），2014，32（04）：71-74.

[3]楊雪梅，邱鵬宇，楊宜球，黎秋.酸性氨基酸二甲酯鹽酸鹽的合成工藝研究[J].廣州化工，2014，42（08）：41-43.

西南科技大學生命科學與工程學院 ?四川綿陽 ?621000