Boc (tert-Butyloxycarbonyl)
Le groupe Boc (tert-butyloxycarbonyl) est le groupe protecteur N-terminal historiquement associé à la synthèse peptidique en phase solide (SPPS) développée par Merrifield dans les années 1960. Pendant trois décennies, la chimie Boc a dominé la production peptidique avant d'être progressivement supplantée par la chimie Fmoc plus douce. Le Boc conserve néanmoins des niches d'utilisation spécifiques et figure dans la formation chimique de tout spécialiste peptidique.
Le mécanisme de protection Boc repose sur la formation d'un carbamate entre la fonction α-amine d'un acide aminé et le chlorure de di-tert-butyl dicarbonate. La déprotection s'effectue en milieu acide fort, typiquement TFA (acide trifluoroacétique) pur ou dilué en dichlorométhane, par départ d'un cation tert-butyle et libération de CO2. Cette déprotection acide doit être répétée à chaque cycle de la synthèse, exposant la chaîne peptidique naissante à des conditions acides nombreuses.
Le clivage final du peptide depuis la résine, en chimie Boc, impose l'utilisation de HF liquide (fluorure d'hydrogène) à basse température, ou d'alternatives comme le TFMSA (acide trifluorométhanesulfonique). Le HF est extrêmement toxique, corrosif et nécessite un équipement spécialisé (Teflon, hotte dédiée, formation aux manipulations à risque). Cette contrainte a été le facteur principal de l'adoption massive du Fmoc, qui permet un clivage final par TFA seul en conditions standard de laboratoire.
Les avantages persistants du Boc expliquent son maintien pour certaines applications. Premièrement, la chimie Boc réduit significativement les phénomènes d'agrégation durant la synthèse de séquences difficiles (riches en résidus hydrophobes, polyglycines, ou structures en feuillet β naissantes), car la protonation répétée de la chaîne rompt les interactions hydrogène inter-chaînes. Deuxièmement, certains peptides modifiés portant des fonctions sensibles aux bases (phosphopeptides, peptides avec esters labiles) tolèrent mieux les conditions Boc que la déprotection pipéridine du Fmoc. Troisièmement, la synthèse de très longs peptides au-delà de 80 résidus conserve souvent des rendements supérieurs en Boc qu'en Fmoc.
Dans la pratique commerciale actuelle, la production des peptides proposés sur lab-peptides-france.com (BPC-157, TB-500, CJC-1295, GHK-Cu, et la famille des peptides GLP-1) s'effectue majoritairement en Fmoc pour des raisons de sécurité du personnel, d'automatisation et d'économie. La chimie Boc reste présente dans les laboratoires académiques spécialisés et pour certains peptides complexes nécessitant des conditions particulières de synthèse.