同位素标记的小分子对于药物分子的发展、理解生物体的生物化学过程非常关键,但是目前构建碳原子标记的α-氨基酸仍具有非常大的困难和挑战,目前的方法通常在合成步骤的早期安装同位素原子。这导致C标记分子的高昂价格,同时C标记的分子种类非常罕见,而且难以应用11C标记的分子(11C t1/2=20 min)。
有鉴于此,加拿大阿尔伯塔大学Rylan J. Lundgren、渥太华大学Benjamin H. Rotstein等报道醛作为催化剂,驱动*CO2(*=14,13,12)与α-天然氨基酸变体分子之间进行同位素羧基交换反应,从而对蛋白质氨基酸以及其他含有大量官能团的非天然氨基酸变体进行C同位素标记。作者研究,认为该反应的机理是通过*CO2与亚胺-羧酸盐中间体之间生成容易发生脱羧反应的亚氨基丙酸盐。调节催化剂的亲电性是避免非可逆醛分子消耗的关键。通过预先生成亚胺羧酸盐中间体的方式,能够快速方便的对α-氨基酸进行后期放射性11C-标记。
奥胡斯大学Karoline T. Neumann等总结该项工作,并讨论工作意义。
本文要点
参考文献
Bsharat, O., Doyle, M.G.J., Munch, M. et al. Aldehyde-catalysed carboxylate exchange in α-amino acids with isotopically labelled CO2. Nat. Chem. (2022)
DOI: 10.1038/s41557-022-01074-0
https://www.nature.com/articles/s41557-022-01074-0
Neumann, K.T., Skrydstrup, T. Enriched amino acids. Nat. Chem. (2022)
DOI: 10.1038/s41557-022-01089-7
https://www.nature.com/articles/s41557-022-01089-7