Rolul grupărilor protectoare este crucial în sinteza peptidelor și a acizilor nucleici, în special în sinteza moleculelor complexe, cum ar fi acizii nucleici peptidici (PNA). PNA este un analog ADN cu un schelet asemănător peptidei, al cărui schelet principal este compus din N (2-aminoetil) - glicină și baze ale acidului nucleic conectate prin grupări metilen carbonil. În procesul de sinteză a PNA, utilizarea grupărilor protectoare este de a proteja grupele funcționale specifice, de a preveni consumarea lor în reacții inutile și de a asigura sinteza și purificarea eficientă a moleculelor țintă.
Selectarea și funcționarea bazelor de protecție
Protejarea aminoacizilor: în sinteza PNA, grupa guanidină a argininei are o puternică nucleofilitate și alcalinitate și trebuie protejată pentru a preveni îndepărtarea sa în condiții acide și alcaline. Grupările protectoare obişnuite includ terţ-butoxicarbonil, nitro, toluensulfonil, trifluoracetil, benziloxiformil, etc. De exemplu, gruparea guanidină a argininei poate fi protejată cu bis alil carbonil şi în final îndepărtată utilizând cataliză cu paladiu.
Protejarea grupărilor carboxil: Grupările carboxil din lanțurile peptidice pot avea nevoie, de asemenea, de protecție pentru a le împiedica să participe la reacții nedorite. De exemplu, în sinteza ILE Glu (- pip), gruparea amino a ILE este protejată de FMOC, în timp ce gruparea carboxil a GLU este protejată de TBU.
Protejarea cromoforului: p-nitroanilina (cromoforul din PNA) are o nucleofilitate slabă datorită efectului puternic de retragere a electronilor al grupărilor nitro, ceea ce face dificilă conectarea la aminoacizi prin metode generale de condensare a amidei. În prezenta invenție, problema conectării p-nitroanilinei este rezolvată prin conectarea mai întâi a p-fenilendiaminei la un aminoacid și apoi oxidarea acestuia. Această metodă este mai ecologică, mai sigură și are un randament mai mare.