正太生化科技解析多肽合成技術
發布時間：2021-05-07 01:38:29瀏覽次數：
多肽合成是一個重復添加氨基酸的過程，固相合成順序一般從C端（羧基端）向 N端（氨基端）合成。過去的多肽合成是在溶液中進行的稱為液相合成法。從1963年Merrifield發展成功了固相多肽合成方法以來，經過不斷的改進和完善，到今天固相法已成為多肽和蛋白質合成中的一個常用技術，表現出了經典液相合成法無法比擬的優點，從而大大的減輕了每步產品提純的難度。多肽合成總的來說分成兩種：固相合成和液相多肽合成。
多肽是一種與生物體內各種細胞功能都相關的生物活性物質，它的分子結構介于氨基酸和蛋白質之間，是由多種氨基酸按照一定的排列順序通過肽鍵結合而成的化合物。多肽是涉及生物體內各種細胞功能的生物活性物質的總稱，常常被應用于功能分析、抗體研究、尤其是藥物研發等領域。
多肽合成服務包括標準化學多肽合成、多肽修飾、多肽文庫以及重組多肽表達。逐步固相多肽合成能合成5-50aa的多肽，對于大于200aa的多肽，通過片段濃縮及連接技術來合成。
固相合成
1963年，Merrifield首次提出了固相多肽合成方法(SPPS)，由于其合成方便，迅速，成為多肽合成的首選方法，而且帶來了多肽有機合成上的一次革命，并成為了一支獨立的學科——固相有機合成，固相合成的發明同時促進了肽合成的自動化。世界上第一臺真正意義上的多肽合成儀出現在1980年代初期。
液相合成
基于將單個N-α保護氨基酸反復加到生長的氨基成份上，合成一步步地進行，通常從合成鏈的C端氨基酸開始，接著的單個氨基酸的連接通過用DCC，混合炭酐，或N-carboxy酐方法實現。Carbodiimide方法包括用DCC做連接劑連接N-和C-保護氨基酸。重要的是，這種連接試劑促接N保護氨基酸自己炭基和C保護氨基酸自由氨基間的縮水，形成肽鏈，同時產出N，N?/FONT>-dyaylcohercylurea副產物。 然而，此方法因其導致消旋的副反應，或在強堿存在時形成5(4H)-oxaylones和N-acylurea而受到影響。慶幸地是，這些副反應能最小化，但是還不能完全消除。方法是加入象HoSu或HoBT這樣的連接催化劑，此外，此方法也可用于合成N保護氨基酸的活性酯衍生物。依次產生的活性酯將自發與任何別的C保護氨基酸或肽反應形成新的肽。
多肽合成儀 多肽合成儀是指用來合成多肽的儀器，因為多肽合成的步驟很繁瑣，又很耗時，多家公司開發了自動多肽合成儀。一般分為兩類，一類是針對數量少但合成量大的生產型應用，典型代表是美國ABI公司的ABI336型多肽合成儀，其反應器轉動方式有別于前兩代的多肽合成儀，即反應器上方相對固定，而下方作圓周360度快速旋轉，帶動反應器里的固液兩相從底部向上作螺旋運動，一直達到反應器的最上方；另外一類多肽合成儀針對于藥物研發、基因研究等科研性應用，典型代表是德國Intavis AG公司的ResPep SL和MultiPep RS系列，可以同時提供固相合成和膜合成的應用，并能自動幫助客戶進行圖譜篩選同時完成高通量的多肽合成工作。
運行原理
多肽合成儀以固相合成為反應原理，在密閉的防爆玻璃反應器中使氨基酸按照已知順序（序列，一般從C端-羧基端 向 N端-氨基端）不斷添加、反應、合成，操作最終得到多肽載體。固相合成法，大大的減輕了每步產品提純的難度。為了防止副反應的發生，參加反應的氨基酸的側鏈都是保護的。羧基端是游離的，并且在反應之前必須活化。固相合成方法有兩種，即Fmoc和tBoc。由于Fmoc比tBoc存在很多優勢，現在大多采用Fmoc法合成，但對于某些短肽，tBoc因其產率高的優勢仍然被很多企業所采用。
具體合成由下列幾個循環組成：
1） 去保護：Fmoc保護的柱子和單體必須用一種堿性溶劑（piperidine）去 除氨基的保護基團。
2）激活和交聯：下一個氨基酸的羧基被一種活化劑所活化。活化的單體與游離的氨基反應交聯，形成肽鍵。在此步驟使用大量的超濃度試劑驅使反應完成。循環：這兩步反應反復循環直到合成完成。
3） 洗脫和脫保護：多肽從柱上洗脫下來，其保護基團被一種脫保護劑（TFA） 洗脫和脫保護。
基本元件
反應器
數百年來，制藥業的反應器/反應釜設備以玻璃材質最為常見，因其完全透明且耐腐蝕，而被眾多化學、生物學專家沿用。多肽合成的過程需要操作人員直觀監測，同時合成后可進行在線切割（切割試劑TFA的強腐蝕性對反應器材質有了極大限制），這些要求限制反應器以玻璃材質最為適用。
玻璃材質的反應器在制造工藝上有極大的難度限制：①燒制工藝：磨口精度要求極高，正如很多國產設備都無法達到要求出現漏液漏氣現象，玻璃壁均勻程度等。②配合攪拌柄以及密封裝置的成套加工工藝③防爆處理
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