Fmoc (9-fluorenilmetoxicarbonilo)
El grupo Fmoc (9-fluorenilmetoxicarbonilo) es el grupo protector N-terminal dominante en la síntesis de péptidos en fase sólida (SPPS) moderna. Introducido por Carpino y Han en 1972, se impuso en la década de 1990 como alternativa a la estrategia Boc histórica, sobre todo por su química de desprotección más suave y porque no requiere HF gaseoso, altamente tóxico, al final de la síntesis.
La estructura del Fmoc combina un núcleo de fluoreno plano conjugado con un enlace carbonato. Esta geometría le confiere dos propiedades químicas que se aprovechan en la síntesis. En primer lugar, el Fmoc es estable en medio ácido, lo que permite su coexistencia con los grupos protectores de cadena lateral lábiles en ácido (tBu, Trt, Boc) empleados habitualmente para las funciones reactivas de los aminoácidos. En segundo lugar, es sensible a las bases secundarias, en particular a la piperidina en solución al 20% en DMF, que lo elimina por un mecanismo de β-eliminación que libera un ion dibenzofulveno fácil de atrapar y detectable por absorbancia UV a 301 nm.
Esta detectabilidad UV constituye una ventaja analítica importante: el rendimiento de cada ciclo de desprotección puede seguirse en tiempo real midiendo la absorbancia de las soluciones de lavado. Un acoplamiento incompleto se traduce en una absorbancia reducida en el ciclo siguiente, una señal de alarma que permite intervenir antes de que la síntesis derive hacia productos impuros difíciles de purificar.
Las ventajas prácticas del Fmoc frente al Boc son numerosas: condiciones más suaves (sin desprotecciones ácidas repetidas que degraden ciertas cadenas laterales), ninguna neutralización necesaria entre ciclos, compatibilidad con una amplia gama de resinas, entre ellas la Rink amida para obtener péptidos amidados en el extremo C-terminal, y eliminación del peligroso HF en la escisión final. El Fmoc permite además producir péptidos que contienen residuos sensibles a los ácidos, como ciertos análogos modificados utilizados en investigación exploratoria.
Los límites del Fmoc aparecen en dos casos. Ciertas secuencias agregantes se benefician de la química Boc, que rompe mejor los puentes de hidrógeno entre cadenas durante la síntesis. Los péptidos largos (más de 50 residuos) también pueden plantear dificultades en Fmoc por la acumulación de microimpurezas. Para la producción comercial de los péptidos estándar disponibles en lab-peptides-france.com (BPC-157, TB-500, semaglutida, retatrutida), la química Fmoc resulta perfectamente adecuada y se utiliza de forma casi universal.