Beskyttelsesgruppenes rolle er avgjørende i peptid- og nukleinsyresyntesen, spesielt i syntesen av komplekse molekyler som peptidnukleinsyrer (PNA). PNA er en DNA-analog med en peptidlignende ryggrad, hvis hovedryggrad består av N ({0}}aminoetyl) - glycin og nukleinsyrebaser forbundet med metylenkarbonylgrupper. I synteseprosessen av PNA er bruken av beskyttende grupper for å beskytte spesifikke funksjonelle grupper, forhindre at de blir konsumert i unødvendige reaksjoner, og sikre effektiv syntese og rensing av målmolekyler.
Valg og funksjon av beskyttelsesbaser
Beskyttelse av aminosyrer: I syntesen av PNA har guanidingruppen i arginin sterk nukleofilisitet og alkalitet, og må beskyttes for å forhindre at den fjernes under sure og alkaliske forhold. Vanlige beskyttelsesgrupper inkluderer tert-butoksykarbonyl, nitro, toluensulfonyl, trifluoracetyl, benzyloksyformyl, etc. For eksempel kan guanidingruppen til arginin beskyttes med bisallylkarbonyl og til slutt fjernes ved bruk av palladiumkatalyse.
Beskyttelse av karboksylgrupper: Karboksylgrupper i peptidkjeder kan også trenge beskyttelse for å hindre dem i å delta i uønskede reaksjoner. For eksempel, i syntesen av ILE Glu ( - pip), er aminogruppen til ILE beskyttet av FMOC, mens karboksylgruppen til GLU er beskyttet av TBU.
Beskyttelse av kromoforen: p-nitroanilin (kromoforen i PNA) har dårlig nukleofilisitet på grunn av den sterke elektrontiltrekkende effekten av nitrogrupper, noe som gjør det vanskelig å koble til aminosyrer gjennom generelle amidkondenseringsmetoder. I den foreliggende oppfinnelse løses problemet med å koble p-nitroanilin ved først å koble p-fenylendiamin til en aminosyre og deretter oksidere den. Denne metoden er mer miljøvennlig, trygg og gir høyere utbytte.