[發明專利]一種芳香族氨基酸鹵化修飾的直接光化學方法

在審

• 申請號: 202110047611.1
• 申請日: 2021-01-14
• 公開（公告）號: CN114763368A
• 公開（公告）日: 2022-07-19
• 發明（設計）人: 王方軍;羅盼;劉哲益;肖春雷
• 申請（專利權）人: 中國科學院大連化學物理研究所
• 主分類號: C07K1/107
• 分類號: C07K1/107
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司 21002
• 代理人: 馬馳

本發明涉及一種芳香族氨基酸氯化、溴化或碘化修飾的直接光化學方法。該方法利用紫外光直接作用于含有鹵化鹽的蛋白質、多肽或氨基酸樣品溶液，實現對樣品中芳香族氨基酸的高效鹵化修飾。本發明操作簡便，無需添加復雜的催化劑或配體便可實現芳香族氨基酸的直接快速鹵化修飾。

技術領域

本發明屬于氨基酸紫外光化學反應領域，具體涉及一種基于紫外光誘導的芳香族氨基酸的氯化、溴化或碘化修飾新方法。

背景技術

鹵代反應是有機物生物合成中最重要的轉變之一。在過去的十年里，科學家對芳香族和脂肪族的C-H鹵代反應非常感興趣。目前生物體內氨基酸的鹵代方法主要是通過基因突變、酶催化反應等方法實現的。在體外化學合成反應中，目前的芳香族氨基酸的鹵代方法主要是通過過渡金屬催化的親電取代反應實現的，例如使用Co(II)和Fe(III)催化劑催化的芳香C(sp2)－H鍵鹵化反應。雖然目前體外的芳香族氨基酸的氯化、溴化或碘化化學反應已經極為普遍，但是這些催化反應耗時很長，反應體系由于添加了催化劑以及各種配體因此非常復雜，并不適合進行生物兼容性體系的反應。本發明提出一種新型生物兼容的紫外光誘導的化學修飾方法，利用紫外光照射產生的氯自由基、溴自由基或碘自由基對芳香族氨基酸的直接鹵化修飾。此外，氯化和溴化修飾由于獨特的同位素峰在質譜圖中極易被鑒別出來，在蛋白質化學修飾的鑒定中有其獨特優勢。

發明內容

本發明旨在提出一種基于紫外光誘導的芳香族氨基酸的氯化、溴化或碘化修飾新方法，利用紫外光源產生的紫外光作用于含有氯化鹽、溴化鹽或碘化鹽的蛋白質、多肽或氨基酸樣品溶液，從而實現如圖1所示的樣品中芳香族氨基酸的直接氯化、溴化或碘化修飾。根據紫外光能量以及紫外光照射時間不同，所得產物應是對芳香環上不同C-H鍵取代后的混合物。本發明操作簡便，反應迅速，無需添加復雜的催化劑或配體便可實現體外生物可兼容性體系中芳香族氨基酸的直接氯化、溴化或碘化修飾。

本發明提供但不限制于下述基于紫外光誘導的芳香族氨基酸氯化、溴化或碘化修飾方法：

(1)蛋白樣品溶于pH為5～10濃度為1mM～1M的氯化鹽、溴化鹽或碘化鹽鹵化鹽中，樣品濃度在0.0001～100mg/mL，體積為0.1μL～1000mL之間；

(2)，紫外光源產生的紫外光垂直照射于蛋白質樣品溶液，紫外光照射時間為1s～10h；

(3)對上述步驟得到的化學修飾后的樣品溶液和未經修飾的對照組樣品使用色譜和質譜進行相應的分析檢測；

步驟(1)所述的蛋白質溶液中包括單一蛋白質、蛋白質酶解液、蛋白質混合物、蛋白質-分子混合物或蛋白質-蛋白質復合物；

步驟(1)所述的氯化鹽、溴化鹽或碘化鹽包括但不限于氯化鈉、氯化鉀、溴化鈉、溴化鉀、碘化鈉、碘化鉀等水溶性鹽；

步驟(2)所述的紫外光波長為100～500nm，能量為1μJ～100mJ；

本發明具有穩定高效、快速簡便且生物兼容的優點，利用紫外光源產生的紫外光直接作用于含有水溶性氯化鹽、溴化鹽或碘化鹽的蛋白質溶液，從而對芳香族氨基酸進行直接鹵化修飾，避免了常規芳香族氨基酸鹵化反應體系中的各種復雜的催化劑、配體以及苛刻的反應條件。體現本發明特征與優點的典型實施例將在以下的說明中詳細敘述。

以下描述的實施例只是本發明的一部分實施例，而不是全部的實施例。所描述的實施例僅用于圖示說明，而不是對本發明范圍的限制。基于本發明的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。

附圖說明

圖1為基于紫外光誘導的芳香族氨基酸的氯化、溴化或碘化修飾方法示意圖；

圖2為標肽GGGGYG的紫外光照射前后的MALDI質譜圖；

圖3為標肽GGGGHG的紫外光照射前后的MALDI質譜圖；