多肽固相合成

英文解釋:solidphasepeptidesynthesis簡(jiǎn)寫為SPPS在肽合成的技術(shù)方面取得了突破性進(jìn)展的是R.BruceMerrifield，他設(shè)計(jì)了一種肽的合成途徑并定名為固相合成途徑。由于R.BruceMerrifield在肽合成方面的貢獻(xiàn)，1984年獲得了諾貝爾獎(jiǎng)第一頁(yè)，共9頁(yè)。固相合成法的誕生多肽合成研究已經(jīng)走過了一百多年的光輝歷程。1902年，EmilFischer首先開始關(guān)注多肽合成，由于當(dāng)時(shí)在多肽合成方面的知識(shí)太少，進(jìn)展也相當(dāng)緩慢，直到1932年，MaxBergmann等人開始使用芐氧羰基(Z)來保護(hù)α-氨基，多肽合成才開始有了一定的發(fā)展。到了20世紀(jì)50年代，有機(jī)化學(xué)家們合成了大量的生物活性多肽，包括催產(chǎn)素，胰島素等，同時(shí)在多肽合成方法以及氨基酸保護(hù)基上面也取得了不少成績(jī)，這為后來的固相合成方法的出現(xiàn)提供了實(shí)驗(yàn)和理論基礎(chǔ)。

第二頁(yè)，共9頁(yè)。1963年，Merrifield首次提出了固相多肽合成方法(SPPS)，這個(gè)在多肽化學(xué)上具有里程碑意義的合成方法，一出現(xiàn)就由于其合成方便，迅速，成為多肽合成的首選方法，而且?guī)砹硕嚯挠袡C(jī)合成上的一次革命，并成為了一支獨(dú)立的學(xué)科——固相有機(jī)合成(SPOS)。因此，Merrifield榮獲了1984年的諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。Merrifield經(jīng)過了反復(fù)的篩選，最終屏棄了芐氧羰基(Z)在固相上的使用，首先將叔丁氧羰基(BOC)用于保護(hù)α-氨基并在固相多肽合成上使用，同時(shí)，Merrifield在60年代末發(fā)明了第一臺(tái)多肽合成儀，并首次合成生物蛋白酶，核糖核酸酶(124個(gè)氨基酸)。1972年，LouCarpino首先將9-芴甲氧羰基(FMOC)用于保護(hù)α-氨基，其在堿性條件下可以迅速脫除，10min就可以反應(yīng)完全，而且由于其反應(yīng)條件溫和，迅速得到廣泛使用，以BOC和FMOC這兩種方法為基礎(chǔ)的各種肽自動(dòng)合成儀也相繼出現(xiàn)和發(fā)展，并仍在不斷得到改造和完善。同時(shí)，固相合成樹脂，多肽縮合試劑以及氨基酸保護(hù)基，包括合成環(huán)肽的氨基酸正交保護(hù)上也取得了豐碩的成果。第三頁(yè)，共9頁(yè)。

多肽合成是一個(gè)重復(fù)添加氨基酸的過程，固相合成順序一般從C端（羧基端）向N端（氨基端）合成。固相合成法，大大的減輕了每步產(chǎn)品提純的難度。為了防止副反應(yīng)的發(fā)生，參加反應(yīng)的氨基酸的側(cè)鏈都是保護(hù)的。羧基端是游離的，并且在反應(yīng)之前必須活化。固相合成方法有兩種，即Fmoc和tBoc。由于Fmoc比tBoc存在很多優(yōu)勢(shì)，現(xiàn)在大多采用Fmoc法合成。第四頁(yè)，共9頁(yè)。具體合成由下列幾個(gè)循環(huán)組成：1.去保護(hù)：Fmoc保護(hù)的柱子和單體必須用一種堿性溶劑（piperidine）去除氨基的保護(hù)基團(tuán)。2.激活和交聯(lián)：下一個(gè)氨基酸的羧基被一種活化劑所活化?；罨膯误w與游離的氨基反應(yīng)交聯(lián)，形成肽鍵。在此步驟使用大量的超濃度試劑驅(qū)使反應(yīng)完成。循環(huán)：這兩步反應(yīng)反復(fù)循環(huán)直到合成完成。3.洗脫和脫保護(hù)：多肽從柱上洗脫下來，其保護(hù)基團(tuán)被一種脫保護(hù)劑（TFA）洗脫和脫保護(hù)第五頁(yè)，共9頁(yè)。下面給出了肽固相合成途徑的簡(jiǎn)單過程（合成一個(gè)二肽的過程）。氯甲基聚苯乙烯樹脂作為不溶性的固相載體，首先將一個(gè)氨基被封閉基團(tuán)（圖中的X）保護(hù)的氨基酸共價(jià)連接在固相載體上。在三氟乙酸的作用下，脫掉氨基的保護(hù)基，這樣第一個(gè)氨基酸就接到了固相載體上了。然后氨基被封閉的第二個(gè)氨基酸的羧基通過N,Nˊ-二環(huán)己基碳二亞胺（DCC，Dicyclohexylcarbodiimide）活化，羧基被DCC活化的第二個(gè)氨基酸再與已接在固相載體的第一個(gè)氨基酸的氨基反應(yīng)形成肽鍵，這樣在固相載體上就生成了一個(gè)帶有保護(hù)基的二肽。第六頁(yè)，共9頁(yè)。重復(fù)上述肽鍵形成反應(yīng)，使肽鏈從C端向N端生長(zhǎng)，直至達(dá)到所需要的肽鏈長(zhǎng)度。最后脫去保護(hù)基X，用HF水解肽鏈和固相載體之間的酯鍵，就得到了合成好的肽。

第七頁(yè)，共9頁(yè)。方法流程圖第八頁(yè)，共9頁(yè)。能用于多肽合成的固相載體必須滿足如下要求：必須包含反應(yīng)位點(diǎn)（或反應(yīng)基團(tuán)），以使肽鏈連在這些位點(diǎn)上，并在以后除去；必須對(duì)合成過程中的物理和化學(xué)條件穩(wěn)定；載體必須允許在不斷增