新型氨基保護劑喜新難厭舊

更新時間： 2019-01-03

 

   一、氨基保護劑的發展及種類

    氨基保護劑，隨著氨基保護基團的發展與演變，也衍生出功能各異、品種繁多的不同產品，并運用于入醫藥、蛋白質及多肽合成、生物化學食品，化妝品等多種產品的合成中。

    1932年Bergman等發明了芐氧羰基（Cbz或Z）這一保護基，開創了現代肽合成化學中的一個里程碑。對于這一基團的引入，常用保護試劑為：氯甲酸芐酯（CbzCl），為用于有機合成的中間體，醫藥中間合成的氨基保護劑。

    50年代，三苯甲基（Trt）出現并開始用于多肽合成，也被用于保護各種氨基，如氨基酸、青霉素、頭孢霉素等。該類保護基常用保護劑為三苯基氯甲烷（TrtCl）。

    1970年，Carpino等發明了笏甲氧羰基（Fmoc）新型保護基，是現代固相和液相多肽合成的基礎。常用的保護試劑為：氯甲酸-9-芴基甲酯（Fmoc-Cl）或芴甲氧羰酰琥珀酰亞胺（Fmoc-OSuc），是一種非常高效的選擇性試劑，用于羥基氨基酸衍生物N-（9-氟乙基甲氧基羰基）的制備。

    1986年，Weinreb等創制了一種新的磺酰基類保護基，即2-（三甲基硅基）乙烷磺酰基（SES[b-（trimethylsilyl）ethanesulfonyl]）。

    經過化學家們的不斷研究與發明，時至今日，氨基保護基種類多達250余種，除上述提及之外，氨基保護基主要分為烷氧羰基類、酰基類、烷基類，以及硅基衍生物，亞胺衍生物等。而相對應不同的氨基保護基，氨基保護劑產品有：氯甲酸烯丙酯（Alloc-Cl）、N-[2-（三甲基硅基）乙氧羰氧基]琥珀酰亞胺（Teoc-OSu）、氯甲酸-2,2,2-三氯乙酯（Troc-Cl）等多類，以及最新型的二碳酸二叔丁酯（Boc2O）。

    二、新型的氨基保護劑-二碳酸二叔丁酯

    相比傳統的如氯甲酸芐酯（CbzCl）、氯甲酸-P芴甲酸（Fomc-cl）等氨基保護試劑，二碳酸二叔丁酯，又名BOC-酸酐，英文簡稱DI-BOC,為當前最為新型的氨基保護試劑。與傳統的保護試劑相比，其更安全、更經濟、更高效、更易控制。

    從安全性來講，要合成一種與天然多肽相同的化合物，必須把各種旋光性的氨基酸按一定順序連接成一定長度的肽鏈，在需要使一種氨基酸的羧基和另一種氨基酸的氨基相結合時，要防止同一種氨基酸分子之間相互結合，因此，在合成時，必須把某些氨基或羧基保護起來，以便反應能按所要求的方式進行。二碳酸二叔丁酯在此方面發揮了最佳的作用。另外二碳酸二叔丁酯成品無強烈刺激性味道，對人體無毒害作用，但對直接接觸皮膚好可引起皮膚過敏，用水沖洗，而且采用本產品合成多肽時，該保護基因的脫除條件溫和，且反應好，產物的分離提純較之使用其他類型的氨基保護試劑容易。

    從經濟性上講，近幾年隨著二碳酸二叔丁酯的制備方法和技術方面的創新，使得該產品工藝過程易化，從而大大降低了產品成本，市場價格也降到很低的水平。

    目前，中國市場二碳酸二叔丁酯生產領頭羊當屬金象化工企業。作為國內最早研發二碳酸二叔丁酯新工藝的工廠，金象化工一直以來采用獨立工廠、專門生產及研發的生產方式，于2009年成為二碳酸二叔丁酯工藝發明專利擁有者，并經過不斷的大量生產和實踐積累，使得產品在質量、生產安全性、產品收率等多方面持續提升，尤其是對產品生產工藝、原材料進一步優化，使得該產品的上產全過程對環境的污染幾乎零。通過現有丹陽工廠，以及中國西部又一新生產基地的即將投產，金象化工可稱得上中國產能最大的二碳酸二叔丁酯生產基地。

    三、企業喜新難厭舊

    相比傳統的氨基保護劑，二碳酸二叔丁酯的三大優點，讓廣大醫藥化工企業、生物食品生產商等企業紛紛親睞：1、價格便宜，2、安全性好，對人體無毒害作用、不屬于易燃易爆品，3、保護基因的脫除條件溫和，且反應好產物的分離提純容易。 而根據市場實際數據來看，二碳酸二叔丁酯，從研發至生產應用，雖已有十多年的時間，但由于技術的原因，其較大規模的應用于近幾年剛剛開始。其成熟的可控應用，通常需要一個對技術研究能力較強的企業方可選擇，而鑒于大部分企業尚不具備這樣的技術，繼而只能繼續選擇原先的產品，對于這些企業而言，對二碳酸二叔丁酯，只能是"喜新"卻又難"厭舊".