Peran gugus pelindung sangat penting dalam sintesis peptida dan asam nukleat, terutama dalam sintesis molekul kompleks seperti asam nukleat peptida (PNA). PNA adalah analog DNA dengan tulang punggung seperti peptida, yang tulang punggung utamanya terdiri dari N (2-aminoetil) - glisin dan basa asam nukleat yang dihubungkan oleh gugus metilen karbonil. Dalam proses sintesis PNA, penggunaan gugus pelindung adalah untuk melindungi gugus fungsi tertentu, mencegahnya dikonsumsi dalam reaksi yang tidak perlu, dan memastikan sintesis dan pemurnian molekul target yang efisien.
Pemilihan dan Fungsi Pangkalan Pelindung
Melindungi asam amino: Dalam sintesis PNA, gugus guanidin arginin memiliki nukleofilisitas dan alkalinitas yang kuat, dan perlu dilindungi untuk mencegah pembuangannya dalam kondisi asam dan basa. Gugus pelindung yang umum termasuk tert butoksikarbonil, nitro, toluenasulfonil, trifluoroasetil, benziloksiformil, dll. Misalnya, gugus guanidin dari arginin dapat dilindungi dengan bis alil karbonil dan akhirnya dihilangkan menggunakan katalisis paladium.
Melindungi gugus karboksil: Gugus karboksil dalam rantai peptida mungkin juga memerlukan perlindungan untuk mencegahnya berpartisipasi dalam reaksi yang tidak diinginkan. Misalnya pada sintesis ILE Glu ( - pip), gugus amino ILE dilindungi oleh FMOC, sedangkan gugus karboksil GLU dilindungi oleh TBU.
Melindungi kromofor: p-nitroanilin (kromofor dalam PNA) memiliki nukleofilisitas yang buruk karena efek penarikan elektron yang kuat dari gugus nitro, sehingga sulit untuk berikatan dengan asam amino melalui metode kondensasi amino umum. Dalam penemuan ini, masalah penggabungan p-nitroanilin diselesaikan dengan terlebih dahulu menggabungkan p-fenilendiamina dengan asam amino dan kemudian mengoksidasinya. Cara ini lebih ramah lingkungan, aman, dan rendemen lebih tinggi.