Role chránících skupin je klíčová při syntéze peptidů a nukleových kyselin, zejména při syntéze komplexních molekul, jako jsou peptidové nukleové kyseliny (PNA). PNA je analog DNA s páteří podobnou peptidu, jejíž hlavní kostru tvoří N (2-aminoethyl)-glycin a báze nukleové kyseliny spojené methylenkarbonylovými skupinami. V procesu syntézy PNA je použití ochranných skupin k ochraně specifických funkčních skupin, k zabránění jejich spotřebování při zbytečných reakcích a zajištění účinné syntézy a čištění cílových molekul.
Výběr a funkce ochranných bází
Ochrana aminokyselin: Při syntéze PNA má guanidinová skupina argininu silnou nukleofilitu a zásaditost a je třeba ji chránit, aby se zabránilo jejímu odstranění za kyselých a zásaditých podmínek. Mezi běžné chránící skupiny patří terc-butoxykarbonyl, nitro, toluensulfonyl, trifluoracetyl, benzyloxyformyl atd. Například guanidinová skupina argininu může být chráněna bisallylkarbonylem a nakonec odstraněna za použití palladiové katalýzy.
Ochrana karboxylových skupin: Karboxylové skupiny v peptidových řetězcích mohou také potřebovat ochranu, aby se zabránilo jejich účasti na nežádoucích reakcích. Například při syntéze ILE Glu ( - pip) je aminoskupina ILE chráněna FMOC, zatímco karboxylová skupina GLU je chráněna TBU.
Ochrana chromoforu: p-nitroanilin (chromofor v PNA) má špatnou nukleofilitu v důsledku silného účinku nitro skupin přitahujících elektrony, což ztěžuje připojení k aminokyselinám pomocí obecných amidových kondenzačních metod. V předkládaném vynálezu je problém připojení p-nitroanilinu vyřešen tak, že se p-fenylendiamin nejprve napojí na aminokyselinu a pak se oxiduje. Tato metoda je šetrnější k životnímu prostředí, bezpečná a má vyšší výtěžnost.