四氢吡喃骨架保护策略增强Fmoc固相肽合成效率及其在淀粉样蛋白片段合成中的应用

这篇研究创新性地将四氢吡喃（Thp）骨架保护策略引入Fmoc固相肽合成（SPPS）体系，通过设计Thp保护的双肽前体，显著改善了长肽链（>40氨基酸）合成中的聚集问题。相比传统2,4-二甲氧基苄基（Dmb）保护，Thp展现出更高酸不稳定性（95%TFA中30分钟完全脱除）和更低的色氨酸烷基化风险，在淀粉样β蛋白（Aβ32-43）和朊病毒片段（PrP106-126）合成中使粗肽纯度提升50%以上，为复杂肽类药物开发提供了新工具。

　　

引言

Fmoc固相肽合成（SPPS）作为肽类药物研发的黄金标准，却长期受限于肽链长度超过40个氨基酸时的聚集问题。传统2,4-二甲氧基苄基（Dmb）骨架保护虽能缓解β-折叠形成，但存在脱保护不完全和色氨酸烷基化风险。本研究首次系统评估四氢吡喃（Thp）作为新型骨架保护基团的潜力，其独特的X,O-缩醛结构（X=N）在酸性条件下可通过羰基质子化触发高效解离，且释放的Thp阳离子易被水清除。

结果与讨论

双肽前体合成突破

通过混合酸酐法优化，成功制备Fmoc-Gly-(Thp)Gly-OH等关键砌块，总收率达45%。核磁显示Thp引入产生新的手性中心，但固相合成中未观测到α-碳差向异构化。对比实验揭示Thp酸不稳定性显著优于Dmb（10%TFA中半衰期缩短3倍），且在1%TFA中保持稳定，适用于片段缩合。

挑战性肽段合成验证

在淀粉样β蛋白Aβ(32-43)合成中，Gly³⁸位点Thp保护使粗肽纯度从40%提升至55%，效果媲美Dmb。而更酸不稳定的四氢呋喃（Thf）保护因提前解离导致多缺失序列。朊病毒片段PrP(106-126)的双Thp保护（Gly¹¹⁴/Gly¹¹⁹）则创下33%粗纯度的突破，较未保护组（4%）提升8倍，且无二酮哌嗪副产物。

抗菌肽收率提升

非洲爪蟾抗菌肽nigrocin-HLM的Thp保护合成使最终分离收率翻倍（24% vs 12%），证实该策略对α-螺旋肽同样有效。质谱监测显示Thp在标准切割条件（95%TFA）下30分钟完全脱除，无Trp修饰产物。

机制优势

Thp的六元环结构赋予其优于线性烷氧甲基的立体稳定性，其脱保护能垒低于Dcpm（二环丙基甲基）保护基。与伪脯氨酸二肽（仅适用于Ser/Thr/Cys）相比，Thp具有普适性，尤其适合富含Ala/Gly的疏水片段。

应用前景

该方法为阿尔茨海默病、克雅氏病相关肽段研究提供新工具，未来通过开发Leu等疏水氨基酸Thp二肽，有望进一步拓展至膜蛋白跨膜区合成领域。其温和脱保护特性对含Met/Cys/Trp的长肽合成具有独特优势。