研究背景
D-苯丙氨酸是L-苯丙氨酸的手性对映体，属于非蛋白型氨基酸，与L-苯丙氨酸理化性质近似，仅旋光性相反，在医药，食品等领域具有广泛的应用价值[1]。N-芴甲氧羰基-D-4-甲氧基苯丙氨酸是一种Fmoc保护的D型苯丙氨酸衍生物，是一种重要的医药化工中间体及多肽合成关键起始物，其分子式为C25H23NO5，分子量约为417.45。根据N-芴甲氧羰基-D-4-甲氧基苯丙氨酸的物质结构可以分析得到，它主要以D-4-甲氧基苯丙氨酸为反应前体制备。
应用
很长一段时间里，多肽合成中的氨基保护基大都是在不同程度的酸性条件下裂解去保护，但该工艺尽可能会导致多肽水解等副反应的发生，因此研究人员引进能被亲核试剂除去的保护基，9-芴甲氧羰基(N-芴甲氧羰基)便是其中最突出的代表[2]。所以，包含N-芴甲氧羰基-D-4-甲氧基苯丙氨酸在内的多种N-芴甲氧羰基取代氨基酸成为多肽合成中作为关键中间体。
此外，一些苯丙氨酸衍生物具有潜在的抗菌、抗真菌、抗肿瘤、抗结核和抗氧化的作用，在医药界被广泛应用于抗癌及其他疾病的治疗。一些过渡金属参与生命体的正常代谢，它们中的一部分作为辅助因子与底物蛋白一起构成全酶，可以催化生物体内的生化反应，另一部分可直接治疗疾病。将有机酸与过渡金属结合，优化其功能活性，是近些年来氨基酸研究的热门领域[3]。该研究也为N-芴甲氧羰基-D-4-甲氧基苯丙氨酸的原应用指明了方向——作为配体设计合成过渡金属配合物。
有关研究
鉴于以N-芴甲氧羰基-D-4-甲氧基苯丙氨酸为研究对象的报道较少，我们可从其类似物N-芴甲氧羰基-D-苯丙氨酸的研究中找到研究思路。将N-芴甲氧羰基-D-苯丙氨酸(Fmoc-DPhe)和甲基丙烯酸缩水甘油酯(Glycidyl methacrylate,GMA)修饰的透明质酸(HA-GMA)在磷酸缓冲液中共混加热，冷却后Fmoc-DPhe分子先自组装形成超分子水凝胶，超分子水凝胶中的HA-GMA再经光照引发交联制备双网络复合水凝胶。研究该双网络水凝胶的力学性能，光学性质，微观形貌，药物缓释能力和抑菌性能。研究结果表明，双网络水凝胶比HA-GMA单网络水凝胶的力学性能强一倍左右且HA-GMA网络存在于双网络水凝胶中；光学性质显示双网络水凝胶中存在Fmoc-DPhe网络；微观形貌表明有两种水凝胶网络均存在于复合水凝胶中。当复合水凝胶包裹小分子模拟药物后，复合水凝胶达到模拟药物最大累积释放量的时间要比Fmoc-D-Phe单网络水凝胶的长6 h；针对革兰氏阳性细菌的抑菌能力研究显示，双网络水凝胶的抑菌效果也比Fmoc-DPhe单网络水凝胶的更好[4]。N-芴甲氧羰基-D-4-甲氧基苯丙氨酸和N-芴甲氧羰基-D-苯丙氨酸的区别在于甲氧基的引入，探究该基团对于超分子材料性质的影响，或可成为新的研究方向。
参考文献
[1]陶桐桐.D-苯丙氨酸基因工程菌的初步构建[D].中国科学技术大学.DOI:10.7666/d.y2125550.
[2]陈正英.9-芴甲氧羰基作为N~α-氨基保护基在多肽合成中的应用[J].氨基酸和生物资源, 1987(4):22-30.
[3]朱惠.肉桂酸类过渡金属盐与有机胺的配合物的合成,结构及活性[D].山东理工大学,2015.
[4]付成,刘敏,鲁望婷,等.D型Fmoc-苯丙氨酸/透明质酸复合双网络水凝胶的制备及应用[J].复合材料学报, 2021, 38(10):11.DOI:10.13801/j.cnki.fhclxb.20210513.003.