當(dāng)前比較常用的多肽合成方法是 Fmoc固相多肽合成方法,采用Fmoc基團(tuán)保護(hù)氨基酸的氨基,在哌啶條件下脫去Fmoc。 基于Boc保護(hù)的多肽合成方法,常見于液相多肽合成方法中,今天介紹一種Boc保護(hù)的固相多肽合成方法。 Boc固相法:經(jīng)典的Merifield固相法 在Boc固相法中,氨基保護(hù)采用三氯乙酰(TFA)可脫去Boc,側(cè)鏈保護(hù)基采用芐基醇類。常用的樹脂為氯甲基化聚苯乙烯樹脂或羥甲基化聚苯乙烯樹脂,以及更穩(wěn)定的對乙?;S酯(PMA)樹脂。Boc保護(hù)a-氨基的氨基酸衍生物共價(jià)交聯(lián)到樹脂上,用三氟乙酸(TFA)脫除Boc,三乙胺和游離的氨基末端,然后再偶聯(lián)下一個(gè)氨基酸。最終脫保護(hù)基多采用HF法。合成反應(yīng)完成后,去除保護(hù)基,將肽鏈與樹脂分離,即得目標(biāo)產(chǎn)物。 特點(diǎn):不必純化中間產(chǎn)物,合成過程可以連續(xù)進(jìn)行 基本過程:將目標(biāo)多肽的C端羧基以共價(jià)鍵形式與一個(gè)不溶性高分子樹脂相連,然后以這個(gè)氨基酸的氨基作為起點(diǎn),與另一個(gè)氨基酸作業(yè)(用DDC做耦合劑)形成肽鍵,不斷重復(fù)此過程,即可得產(chǎn)物。 溶劑:在固相合成中,絕大部分都采用二氯甲烷(DCM)作為溶劑,具有消旋率小和N-?;逍纬陕膬?yōu)點(diǎn)。 氨基、羧基、側(cè)鏈的保護(hù)及脫除: 要成功合成具有特定的氨基酸順序的多肽,需要對暫不參與形成酰胺鍵的氨基和羧基加以保護(hù),同時(shí)對氨基酸側(cè)鏈上的活性基因也要保護(hù),反應(yīng)完成后再將保護(hù)基因除去。同液相合成一樣,固相合成中多采用烷氧羰基類型作為α氨基的保護(hù)基,因?yàn)檫@樣不易發(fā)生消旋。保護(hù)基的選擇既要保證側(cè)鏈基團(tuán)不參與形成酰胺的反應(yīng),又要保證在肽合成過程中不受破壞,同時(shí)又要保證在最后肽鏈裂解時(shí)能被除去。 例如:最早是用芐氧羰基,由于它需要較強(qiáng)的酸解條件才能脫除,所以后來改為叔丁氧羰基(BOC)保護(hù),用TFA(三氟乙酸)脫保護(hù),但不適用含有色氨酸等對酸不穩(wěn)定的肽類的合成。羧基通常用形成酯基的方法進(jìn)行保護(hù)。甲酯和乙酯是逐步合成中保護(hù)羧基的常用方法,可通過皂化除去或轉(zhuǎn)變?yōu)殡乱员阌糜谄瑪嘟M合;叔丁酯在酸性條件下除去;芐酯常用催化氫化除去。對于合成含有半胱氨酸、組氨酸、精氨酸等帶側(cè)鏈功能基的氨基酸的肽來說,為了避免由于側(cè)鏈功能團(tuán)所帶來的副反應(yīng),一般也需要用適當(dāng)?shù)谋Wo(hù)基將側(cè)鏈基團(tuán)暫時(shí)保護(hù)起來 成肽反應(yīng) 固相中的接肽反應(yīng)原理與液相中的基本一致,將兩個(gè)相應(yīng)的氨基被保護(hù)的及羧基被保護(hù)的氨基酸放在溶液內(nèi)并不形成肽鍵,要形成酰胺鍵,經(jīng)常用的手段是將羧基活化,變成混合酸酐、活潑酯、酰氯或用強(qiáng)的失去劑(如碳二亞氨)形成對稱酸酐等方法來形成酰胺鍵。其中選用DCC、HOBT或HOBT/DCC的對稱酸酐法、活化酯法接肽應(yīng)用最廣。 1、活化過程: 2、保護(hù)過程: 3、去除保護(hù)基過程: 十肽合成步驟 步驟一: 步驟二: 步驟三:(重復(fù)步驟一或步驟二),最終得到10肽。 缺點(diǎn)&優(yōu)點(diǎn) 缺點(diǎn):固相合成的主要存在問題是固相載體上中間體雜肽無法分離,這樣造成最終產(chǎn)物的純度不如液相合成物,必需通過可靠的分離手段純化。 優(yōu)點(diǎn):簡化并加速了多步驟的合成;因反應(yīng)在一簡單反應(yīng)器皿中便可進(jìn)行,可避免因手工操作和物料重復(fù)轉(zhuǎn)移而產(chǎn)生的損失;固相載體共價(jià)相聯(lián)的肽鏈處于適宜的物理狀態(tài),可通過快速的抽濾、洗滌未完成中間的純化,避免了液相肽合成中冗長的重結(jié)晶或分柱步驟,可避免中間體分離純化時(shí)大量的損失;使用過量反應(yīng)物,迫使個(gè)別反應(yīng)完全,以便最終產(chǎn)物得到高產(chǎn)率;增加溶劑化,減少中間的產(chǎn)物聚焦;固相載體上肽鏈和輕度交聯(lián)的聚合鏈緊密相混,彼此產(chǎn)生一種相互的溶劑效應(yīng),這對肽自聚集熱力學(xué)不利而對反應(yīng)適宜。 固相合成的研究發(fā)展前景 固相多肽合成已經(jīng)有40年的歷史了,然而到現(xiàn)在,人們還只能合成一些較短的肽鏈,更談不上隨心所欲地合成蛋白質(zhì)了,同時(shí)合成中的試劑毒性,昂貴費(fèi)用,副產(chǎn)物等一直都是令人頭痛的問題,而在生物體內(nèi),核糖體上合成肽鏈的速度和產(chǎn)率都是驚人的,那么,是否能從生物體合成蛋白質(zhì)的原理上得到一些啟發(fā),應(yīng)用在固相多肽合成(樹脂)上,這是一個(gè)令人感興趣的問題,也許是今后多肽合成的發(fā)展。 定制多肽合成 合成 | 純化 | 修飾 | 文獻(xiàn) | 資料 | |
|