نقش گروه های محافظ در سنتز پپتید و اسید نوکلئیک، به ویژه در سنتز مولکول های پیچیده مانند اسیدهای نوکلئیک پپتیدی (PNA) بسیار مهم است. PNA یک آنالوگ DNA با یک پپتید مانند ستون فقرات است که ستون فقرات اصلی آن از N ({0}}آمینواتیل) - گلیسین و بازهای اسید نوکلئیک که توسط گروه های متیلن کربونیل به هم متصل شده اند تشکیل شده است. در فرآیند سنتز PNA، استفاده از گروههای محافظ برای محافظت از گروههای عاملی خاص، جلوگیری از مصرف آنها در واکنشهای غیرضروری و اطمینان از سنتز و خالصسازی کارآمد مولکولهای هدف است.
انتخاب و عملکرد پایه های حفاظتی
محافظت از اسیدهای آمینه: در سنتز PNA، گروه گوانیدین آرژنین دارای هسته دوستی و قلیایی قوی است و برای جلوگیری از حذف آن در شرایط اسیدی و قلیایی نیاز به محافظت دارد. گروه های محافظ متداول عبارتند از tert butoxycarbonyl، nitro، toluenesulfonyl، trifluoroacetyl، benzyloxyformyl و غیره به عنوان مثال، گروه گوانیدین آرژنین را می توان با بیس آلیل کربونیل محافظت کرد و در نهایت با استفاده از کاتالیز پالادیوم حذف کرد.
محافظت از گروههای کربوکسیل: گروههای کربوکسیل در زنجیرههای پپتیدی نیز ممکن است برای جلوگیری از شرکت در واکنشهای ناخواسته به محافظت نیاز داشته باشند. به عنوان مثال، در سنتز ILE Glu (-pip)، گروه آمینه ILE توسط FMOC محافظت می شود، در حالی که گروه کربوکسیل GLU توسط TBU محافظت می شود.
محافظت از کروموفور: p-nitroaniline (کروموفور موجود در PNA) به دلیل اثر قوی خروج الکترون گروههای نیترو، هسته دوستی ضعیفی دارد، و اتصال به اسیدهای آمینه از طریق روشهای عمومی تراکم آمید را دشوار میکند. در اختراع حاضر، مشکل اتصال p-nitroaniline با اتصال p-phenylenediamine به یک اسید آمینه و سپس اکسید کردن آن حل شده است. این روش سازگارتر با محیط زیست، ایمن تر و بازده بالاتری دارد.