Fmoc-Ala-OH：最简单的Fmoc保护氨基酸与SPPS主力——完整指南

# Fmoc-Ala-OH：最简单的Fmoc保护氨基酸与SPPS主力试剂 — 完整指南

CAS： 35661-39-3 | 分子式： C18H17NO4 | 分子量： 311.3 g/mol | PubChem CID： 6364642

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什么是Fmoc-Ala-OH，为什么它是固相肽合成中最常订购的Fmoc氨基酸？

Fmoc-Ala-OH（Fmoc-L-丙氨酸，CAS 35661-39-3）是L-丙氨酸（最简单的手性蛋白质氨基酸）的9-芴甲氧羰基保护衍生物，是现代Fmoc固相肽合成（SPPS）中字面意义和象征意义上的基础构建单元。其分子式为C18H17NO4，分子量为311.3 g/mol ^[001]。Fmoc-Ala-OH的关键结构特征是Fmoc基团，它在碱性偶联条件下掩蔽α-胺，并通过β-消除机制在DMF中用20%哌啶干净地脱除，生成二苯并富瓦烯中间体——这种脱保护策略效率极高（半衰期≈6秒），使得自动化、迭代的肽组装循环成为可能，现在可常规合成超过100个残基的肽。全球肽治疗市场在2024年估计为464亿美元，预计到2034年将达到约1000亿美元，年复合增长率为8.1% ^[002]。丙氨酸是蛋白质中第二丰富的氨基酸（仅次于亮氨酸，平均出现率约8.5%），这使得Fmoc-Ala-OH成为大多数肽序列中最常掺入的Fmoc氨基酸——其小的甲基侧链使其成为空间位阻最小的偶联伙伴之一，确保每个循环都能实现近乎定量的酰化反应。

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关键统计数据

- 全球肽治疗市场在2024年估计为464亿美元，预计到2034年将达到约1000亿美元，年复合增长率为8.1% ^[002]。

- Fmoc-Ala-OH的分子复杂度评分为430 ^[001]——对于受保护的氨基酸而言属于中等水平，反映了芴基发色团（205）加上丙氨酸骨架（75），氨基甲酸酯键增加了约45个单位。

- 使用20%哌啶/DMF进行Fmoc脱保护的半衰期约为6秒，使得在现代肽合成仪上每个残基的自动化SPPS循环时间可达20–40分钟 ^[003]。

- 丙氨酸是蛋白质中第二丰富的氨基酸，平均出现率约8.5%，仅次于亮氨酸（约9.6%），这意味着Fmoc-Ala-OH是研究级SPPS中最常分配的Fmoc氨基酸 ^[003]。

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Fmoc-Ala-OH经验证的物理和化学性质有哪些？

Fmoc-L-丙氨酸（CAS 35661-39-3）具有以下经过验证的物理化学参数，均通过2026年6月19日的PubChem PUG REST API查询确认 ^[001]：

性质	数值	来源
分子式	C18H17NO4
分子量	311.3 g/mol
精确质量	311.11575802
IUPAC名称	(2S)-2-(9H-芴-9-基甲氧基羰基氨基)丙酸
XLogP	3.1
拓扑极性表面积	75.6 Ų
氢键供体	2
氢键受体	4
可旋转键	5
分子复杂度	430

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常见问题解答

Fmoc保护与Boc保护在肽合成中相比如何？

Fmoc和Boc代表了SPPS中的两种互补策略：Fmoc使用碱不稳定的α-胺保护，结合酸不稳定的侧链保护和最终的TFA裂解；Boc使用酸不稳定的α-胺保护（每个循环用TFA脱保护），结合更稳定的侧链保护和最终的HF裂解。Fmoc已成为主导方法（占研究级SPPS的>90%），原因在于：(a) 它避免了重复的TFA暴露，从而防止酸催化的副反应；(b) 哌啶脱保护更温和且更完全；(c) 最终的TFA裂解比HF更简单、更安全；(d) Fmoc化学更易于自动化。

Fmoc脱保护的机理是什么？为什么哌啶是首选碱？

哌啶（20% v/v 于DMF中）夺取芴环体系9位上的酸性质子（pKa ~22），引发β-消除反应，生成二苯并富瓦烯并释放游离胺，同时伴随脱羧释放CO2。哌啶优于其他仲胺，因为：(a) 其pKa（~11.2）提供了最佳的碱度平衡——足够强以实现快速脱保护，但又不会强到引起天冬酰亚胺形成或差向异构化；(b) 二苯并富瓦烯形成稳定的哌啶加合物并保持在溶液中；(c) 在随后的偶联步骤中，哌啶不与树脂结合的胺竞争。

在cGMP SPPS中，Fmoc-Ala-OH的关键质量规格是什么？

对于cGMP肽生产，Fmoc-Ala-OH必须满足以下规格：HPLC纯度≥99.0%（商业GMP物料通常≥99.5%）；手性HPLC检测D-对映体≤0.5%；Fmoc-β-Ala-OH（来自Fmoc迁移的β-丙氨酸异构体）≤0.1%；游离丙氨酸≤0.5%；二肽（Fmoc-Ala-Ala-OH）≤0.1%；残留溶剂符合ICH Q3C限度；对于注射药物应用，内毒素≤0.5 EU/mg。

丙氨酸的小甲基侧链如何影响其偶联行为？

丙氨酸的甲基侧链是可能的最小手性取代基（仅一个碳），这具有三个实际影响：(1) 偶联期间空间位阻最小，使用标准活化方法（HBTU/DIPEA或HATU/DIPEA）可实现近乎定量的酰化反应，且偶联时间短（10–20分钟）；(2) 低β-折叠倾向——丙氨酸实际上是肽二级结构中的α-螺旋稳定剂；(3) 在因聚集导致不完全偶联的困难序列中，丙氨酸残基几乎从来不是问题位点——问题出现在β-分支残基（Val、Ile、Thr）处。

Fmoc-Ala-OH能否用作肽合成之外的起始原料？

可以，Fmoc-L-丙氨酸可作为肽合成之外的多功能手性构建单元：(1) 可转化为Fmoc-丙氨醛（Weinreb酰胺还原）用于C端修饰；(2) 游离酸可被活化，用于拟肽合成中与非氨基酸胺的偶联；(3) 可作为不对称合成中的手性助剂；(4) 负载Fmoc-Ala-OH的树脂是采用分组合成法制备肽文库的标准材料；(5) 放射性标记的Fmoc-[14C]-Ala-OH用于肽治疗药物的代谢研究。

Fmoc-Ala-OH的储存和处理要求是什么？

Fmoc-Ala-OH是一种白色至类白色结晶性粉末，应在-20°C下储存于密闭容器中，防潮避光。在此条件下，保质期超过2年。在室温下，可能通过Fmoc脱保护（由微量水分催化）和二酮哌嗪形成（特别是在存在游离胺污染物的情况下）发生缓慢分解。对于自动化SPPS，Fmoc-Ala-OH通常制备为0.2–0.5 M的DMF溶液，并加入活化剂和碱——对于关键合成，溶液应每天新鲜配制。

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产品供应信息

Fmoc-L-丙氨酸（CAS 35661-39-3）可在科弘生物产品目录中获得。

[查看产品 →](https://chem.xin/product/35661-39-3)

科弘生物提供该化合物的分析证书（CoA）、安全数据表（SDS/MSDS），并可应要求提供：ICH Q3D元素杂质分析、根据USP的残留溶剂分析以及TSE/BSE合规声明。