Focus produit : Fmoc-Asp(OEpe)-OH

Variant à encombrement stérique de Fmoc-Asp(OtBu)-OH

Malgré les nombreux progrès réalisés au cours des dernières années, la formation d'aspartimide reste un problème important, particulièrement pour la synthèse des longs peptides, car l'exposition répétée à la pipéridine de la chaîne du peptide naissant provoque l'accumulation de sous-produits apparentés à l'aspartimide (Figure 1). Dans de nombreux cas, les aspartimides et les α et β-pipéridides générés par cette réaction parasite sont facilement séparés du peptide cible par HPLC. En revanche, il est pratiquement impossible d'éliminer les peptides β-aspartyle et les peptides α-aspartyle épimérisés, car leur temps de rétention est souvent identique à celui du peptide cible. En outre, comme leurs masses sont similaires, ces produits secondaires sont difficiles à détecter.

Il est donc essentiel d'utiliser des stratégies qui minimisent la formation d'aspartimide au cours de la synthèse pour obtenir une population homogène de peptides contenant un groupe aspartyle avec un haut rendement. Dans ce but, Novabiochem a développé un nouveau building block, Fmoc-Asp(OEpe)-OH, pour l'introduction des résidus Asp lors de la SPPS Fmoc.

Fmoc-Asp(OEpe)-OH est un variant de Fmoc-Asp(OtBu)-OH dans lequel l'encombrement stérique du groupe t-butyle est augmenté par homologation linéaire, de façon à protéger le groupe β-carbonyle des résidus aspartyle et à réduire ainsi la formation de sous-produits dérivés de l'aspartimide. Au cours de tests utilisant comme modèle le peptide de la toxine II du scorpion, l'utilisation de Fmoc-Asp(OEpe)-OH au lieu de Fmoc-Asp(OtBu)-OH ou de Fmoc-Asp(OMpe)-OH pour l'introduction du résidu Asp a sensiblement diminué la formation d'aspartimide lors du traitement à la pipéridine pendant 10 minutes à température ambiante (d'environ 1,24 % et 0,4 % avec Asp(tBu) et Asp(OMpe), respectivement, à seulement 0,13 % pour les séquences Asp-Arg, et de 1,65 % et 0,5 % avec Asp(OtBu) et Asp(OMpe), respectivement, à 0,2 % pour les séquences Asp-Asn ; Figures 2 et 3, Tableau 1).

Fig. 1 : Formation d'aspartimide, avec illustration des sous-produits potentiels. 

Tableau 1 : Composition des produits bruts obtenus à partir de résines de peptide VKDXYI après traitement avec de la pipéridine à 20 % dans du DMF à température ambiante et 60 °C. Calcul de la dégradation par cycle k : dégradation de premier ordre : N = N0 • e-kt → k = -ln(N)/t ; N0 = 1 ; t = nombre de cycles (100) ; N = % aire du peptide cible. Pour un traitement de 10 min avec de la pipéridine à 20 % dans du DMF / cycle à température ambiante et un traitement de 2 min à 60 °C.

Figure 2 : Profils UPLC de peptides VKDNYI bruts clivés après traitement avec de la pipéridine à 20 % dans du DMF pendant 18 h. 1 : D/L aspartimides. 2 : produit. 3 : D/L pipéridides. A : synthétisé avec Fmoc-Asp(OtBu)-OH ; B : synthétisé avec Fmoc-Asp(OMpe)-OH ; C : synthétisé avec Fmoc-Asp(OEpe)-OH.

Figure 3. Profils UPLC de peptides VKDRYI bruts clivés après traitement avec de la pipéridine à 20 % dans du DMF pendant 18 h. 1 : D/L aspartimides. 2 : produit. 3 : D/L pipéridides. A : synthétisé avec Fmoc-Asp(OtBu)-OH ; B : synthétisé avec Fmoc-Asp(OMpe)-OH ; C : synthétisé avec Fmoc-Asp(OEpe)-OH.

Figure 4 : Profils UPLC de peptides VKDRYI bruts clivés après traitement avec de la pipéridine à 20 % dans du DMF pendant 2 h à 60 °̊C. 1 : D/L aspartimides. 2 : produit. 3 : D/L pipéridides. A : synthétisé avec Fmoc-Asp(OtBu)-OH ; B : synthétisé avec Fmoc-Asp(OMpe)-OH ; C : synthétisé avec Fmoc-Asp(OEpe)-OH.