肽偶联剂选择指南

Novabiochem^®品牌为市场提供了一种用于原位活化的最广泛的高品质偶联剂。然而，由于可用的试剂种类繁多，为特定应用选择最佳偶联剂并不总是那么简单。缩合试剂在偶联效率、稳定性、溶解度或活性物质的反应性方面各不相同。

原位活化试剂

原位活化试剂易于使用，即使在空间位阻氨基酸之间也能提供快速反应且通常无副反应，因而被研究人员广泛采用。大多数原位活化试剂基于鏻或铵（以前称为脲）盐，在叔碱存在下，可以将受保护的氨基酸平稳地转化为多种活化物质（图1）。表1总结了Novabiochem偶联剂的性质。

最常用的试剂BOP、PyBOP和HBTU产生OBt酯，已经在常规SPPS和难以偶联的溶液合成中得到广泛应用。另外还有能产生比OBt更具反应性的酯的偶联剂。最重要的是HATU²、PyAOP^1,3、HCTU⁴和PyClocK，它们在碱存在下将羧酸分别转化为相应的OAt和O-6-ClBt酯。与HOBt相比，HOAt和HO-6-ClBt的pKa较低，因此这些酯比它们的OBt对应物更具反应性。此外，HOAt具有吡啶氮的额外优点，其为偶联反应提供邻位协助，使得HATU和PyAOP成为OBt系列中最有效的偶联剂。

最近推出了基于Oxyma Pure离去基团的偶联剂，其中最有用的是COMU^5,6和PyOxim⁷。关于这些试剂所产生的Oxyma酯的相对反应性的证据还有待进一步的研究。这些基于Oxyma的试剂的原始报告表明，它们比基于HOAt的试剂更有效，而我们的内部测试⁸表明HOAt试剂更优越。然而，基于Oxyma的试剂总是比基于HOBt（PyBOP、HBTU）和O-6-ClBt（PyClocK和HCTU）的试剂表现更好。基于Oxyma的偶联剂的一个特别优点是它们不基于潜在爆炸性的三唑试剂。

在我们的实验中，偶联剂的效率似乎几乎完全与其产生的活性酯的性质有关，反应性的顺序为OAt > Oxyma Pure > 2-ClOBt > OBt。  脲或鏻组分的结构似乎几乎不产生影响。

鏻与脲试剂的比较

除COMU外，DMF中基于脲的试剂溶液非常稳定，因此非常适合将其预制成偶联剂溶液用于多肽合成。相比之下，DMF中的鏻试剂溶液具有中等稳定性，应保存在封闭的小管中，最多使用2天。然而，与脲试剂相比，鏻试剂在DMF中的溶解性更高。这具有重要的实际意义，因为它使得反应能够在更高浓度下进行并伴随效率的提高。

鏻偶联剂通常比脲试剂产生更干净的反应。后者通过胍基化N-末端氨基可造成链终结⁹。当羧基活化缓慢时，例如在片段和环化反应的情况中，或者如果使用过量的脲试剂，这种副反应特别成问题。这些副产物的形成还导致长肽组装困难，因为这些短的带正电荷的肽可以掩盖ESI质谱中靶离子的存在。  与脲试剂相反，鏻试剂可以过量使用，甚至可以用于“促进”缓慢的环化或片段偶联反应，以驱动它们完成。