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離子液體如何應用在多肽化學中?

2024-10-10 10:56:51 sh默尼 11
在過去十年中，人們對于開發(fā)有機合成的替代溶劑以提供安全、環(huán)保的工藝的興趣顯著增加。能夠為有機合成提供合適的甚至更好的反應條件，且比傳統(tǒng)有機溶劑更安全的替代溶劑是“熔融鹽”或所謂的離子液體（ILs）。許多報告已經描述了離子液體（ILs）的獨特性質，例如極低的蒸汽壓、低熔點、特殊的相行為、導電性、低燃點和高熱穩(wěn)定性。其應用范圍從過渡金屬催化的反應，如氫化、氧化或加氫甲?；?，到有機反應，如狄爾斯-阿爾德反應、弗里德-克雷夫茨反應、環(huán)加成和酯化反應。此外，離子液體在涉及生物大分子的多個領域也變得非常有吸引力，例如酶和蛋白質，在那里它們導致結構穩(wěn)定化，并通過酶催化應用于生物轉化、蛋白質結晶和熒光淬滅免疫分析。在其他應用中，離子液體（ILs）因其對極性底物（包括碳水化合物、蛋白質）的有利溶解特性和減少排放而顯示出優(yōu)勢，也作為分析化學和化學傳感策略中的溶劑。

與傳統(tǒng)溶劑相比，離子液體（ILs）由陰離子和陽離子組成，即具有雙重特性。因此，離子液體（ILs）是一種鹽，可以為生物分子提供合適的溶劑環(huán)境。根據離子液體的組成、溶劑化環(huán)境，可以對其進行調節(jié)以適應特定的溶質和工藝要求，例如從有機相或水相中的溶解或相分離。通過調節(jié)離子溶劑的性質，可以設計出適用于特殊反應條件的離子液體（ILs），例如在酶促反應中影響反應速率、酶的選擇性和底物溶解性。
2008年，Plaquevent等人對離子液體（ILs）在氨基酸和多肽化學中的應用以及使用離子液體（ILs）組件生產新型氨基酸基離子液體（ILs）的應用進行了全面的概述。他們的目的是回答以下相當全面的問題：離子液體（ILs）是否可以提供比傳統(tǒng)有機溶劑更好的反應介質，它們可以在哪些化學和生化領域應用？然而，由于這一研究領域提供了多種多樣的應用，因此仍然沒有令人滿意的答案，還有很多問題有待解答。在過去的三年中，人們對在多肽和蛋白質研究中使用離子液體（ILs）的興趣大幅增加。尋找新的方法來改善偶聯(lián)反應、多肽和蛋白質在水/緩沖溶液中的溶解度以及它們的化學性質一直是多肽、蛋白質和分析化學家們關注的焦點。。因此，進行了詳細的研究，包括研究肽/蛋白質濃度對生化反應結果的影響、離子液體對肽/蛋白質結構的影響、離子液體對感興趣的肽/蛋白質功能的影響，以及如何在離子液體中增加此類生物分子的穩(wěn)定性和反應性的一般方法。
主要挑戰(zhàn)在于為特定的過程和/或應用選擇最佳的離子液體（ILs）多肽和蛋白質存在于所有活細胞中，數(shù)量和種類都很大。通常使用模型多肽來理解大蛋白質的功能。然而，人們普遍認為，在各種反應介質中，多肽的行為和效應與蛋白質有所不同。蛋白質通常會折疊成特定的三維形狀，這決定了它們的作用，而多肽在結構上受限較少，即它們可以在溶液中采取多種構象。因此，蛋白質具有相當明確的三級結構，而肽的三級結構在很多情況下是不存在的。因此，我們打算對過去幾年中出現(xiàn)的新研究領域進行概述，重點是離子液體在多肽化學中的應用，包括純化和分析。


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