离子液体如何应用在多肽化学中?

2024-10-10 10:56:51 sh默尼 8
在过去十年中，人们对于开发有机合成的替代溶剂以提供安全、环保的工艺的兴趣显著增加。能够为有机合成提供合适的甚至更好的反应条件，且比传统有机溶剂更安全的替代溶剂是“熔融盐”或所谓的离子液体（ILs）。许多报告已经描述了离子液体（ILs）的独特性质，例如极低的蒸汽压、低熔点、特殊的相行为、导电性、低燃点和高热稳定性。其应用范围从过渡金属催化的反应，如氢化、氧化或加氢甲酰化，到有机反应，如狄尔斯-阿尔德反应、弗里德-克雷夫茨反应、环加成和酯化反应。此外，离子液体在涉及生物大分子的多个领域也变得非常有吸引力，例如酶和蛋白质，在那里它们导致结构稳定化，并通过酶催化应用于生物转化、蛋白质结晶和荧光淬灭免疫分析。在其他应用中，离子液体（ILs）因其对极性底物（包括碳水化合物、蛋白质）的有利溶解特性和减少排放而显示出优势，也作为分析化学和化学传感策略中的溶剂。

与传统溶剂相比，离子液体（ILs）由阴离子和阳离子组成，即具有双重特性。因此，离子液体（ILs）是一种盐，可以为生物分子提供合适的溶剂环境。根据离子液体的组成、溶剂化环境，可以对其进行调节以适应特定的溶质和工艺要求，例如从有机相或水相中的溶解或相分离。通过调节离子溶剂的性质，可以设计出适用于特殊反应条件的离子液体（ILs），例如在酶促反应中影响反应速率、酶的选择性和底物溶解性。
2008年，Plaquevent等人对离子液体（ILs）在氨基酸和多肽化学中的应用以及使用离子液体（ILs）组件生产新型氨基酸基离子液体（ILs）的应用进行了全面的概述。他们的目的是回答以下相当全面的问题：离子液体（ILs）是否可以提供比传统有机溶剂更好的反应介质，它们可以在哪些化学和生化领域应用？然而，由于这一研究领域提供了多种多样的应用，因此仍然没有令人满意的答案，还有很多问题有待解答。在过去的三年中，人们对在多肽和蛋白质研究中使用离子液体（ILs）的兴趣大幅增加。寻找新的方法来改善偶联反应、多肽和蛋白质在水/缓冲溶液中的溶解度以及它们的化学性质一直是多肽、蛋白质和分析化学家们关注的焦点。。因此，进行了详细的研究，包括研究肽/蛋白质浓度对生化反应结果的影响、离子液体对肽/蛋白质结构的影响、离子液体对感兴趣的肽/蛋白质功能的影响，以及如何在离子液体中增加此类生物分子的稳定性和反应性的一般方法。
主要挑战在于为特定的过程和/或应用选择最佳的离子液体（ILs）多肽和蛋白质存在于所有活细胞中，数量和种类都很大。通常使用模型多肽来理解大蛋白质的功能。然而，人们普遍认为，在各种反应介质中，多肽的行为和效应与蛋白质有所不同。蛋白质通常会折叠成特定的三维形状，这决定了它们的作用，而多肽在结构上受限较少，即它们可以在溶液中采取多种构象。因此，蛋白质具有相当明确的三级结构，而肽的三级结构在很多情况下是不存在的。因此，我们打算对过去几年中出现的新研究领域进行概述，重点是离子液体在多肽化学中的应用，包括纯化和分析。


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