《固相肽的合成》word版

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1、固態(tài)相的合成多肽藥物的研究與開發(fā)作為二十一世紀(jì)高新技術(shù)竟?fàn)幍闹饕?xiàng)目之一。生物活性多肽在內(nèi)源性物質(zhì)中占有非常重要的地位，除酶、受體、金屬蛋白等生物大分子外，許多合成或分離的多肽對(duì)生理過程或病理過程，對(duì)疾病的發(fā)生、發(fā)展或治療過程有重要意義。氨基酸彼此以酰胺鍵（也稱肽鍵）相互連接的化合物稱作肽。一種肽含有的氨基酸少于10個(gè)就稱作寡肽，超過的就稱為多肽。多肽與蛋白質(zhì)只有肽鏈長短之別，二者間并沒有嚴(yán)格的區(qū)分。蛋白質(zhì)是生命存在的最基本形式?？梢姸嚯氖巧?橋"，蛋白質(zhì)工程從某種意義上而言就是研究多肽。事實(shí)上，肽類藥物開發(fā)與應(yīng)用已

2、走出科學(xué)家們的實(shí)驗(yàn)室，變成了現(xiàn)實(shí)，并發(fā)揮著其獨(dú)特的功效。例如，神經(jīng)緊張肽（NT）能降低血壓，對(duì)腸和子宮具有收縮作用；內(nèi)啡肽和腦啡肽的衍生物有著很強(qiáng)的鎮(zhèn)痛作用；促甲狀腺素釋放激素（TRH）是一種能促進(jìn)產(chǎn)婦乳汁分泌的多肽；能治療糖尿病、胃潰瘍、胰腺炎的多肽是一種環(huán)狀的14肽；臨床上常用的催產(chǎn)素是一種多肽；已獲廣泛應(yīng)用的白蛋白多肽、胸腺肽、血清胸腺因子（FTS）等均可以引起免疫T細(xì)胞的分化；近日來在中國及日本已開始使用的糖肽輔助治療腫瘤，其作用機(jī)理是使淋巴系統(tǒng)活化等等。應(yīng)用多肽技術(shù)開發(fā)的醫(yī)用蛋白質(zhì)芯片（肽芯片）只有指甲蓋大小，

3、放置了與腎炎、胃潰瘍和胃癌等相關(guān)的抗原分子，只要通過芯片閱讀儀便可檢測(cè)到有關(guān)疾病的功能狀態(tài)與變異情況。其功能已相當(dāng)于一個(gè)大型或中型實(shí)驗(yàn)室、化驗(yàn)室，效率是傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)檢測(cè)的成百上千倍，受檢者幾乎沒有任何痛苦。肽芯片的廣泛應(yīng)用，已在醫(yī)學(xué)臨床檢測(cè)業(yè)引發(fā)一場(chǎng)技術(shù)革命。自從1963年MERRIFIELD發(fā)展成功了固相多肽合成（SPPS）方法以來，經(jīng)過不斷的改進(jìn)和完善，到今天這個(gè)方法已成為多肽和蛋白質(zhì)合成中的一個(gè)常用技術(shù)，表現(xiàn)出了經(jīng)典液相合成法無法比擬的優(yōu)點(diǎn)。伴隨著分子生學(xué)物、生物化學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，多肽研究取得了驚人的、劃時(shí)代的飛躍。

4、人們發(fā)現(xiàn)存在于生物體的多肽有數(shù)萬種，并且發(fā)現(xiàn)所有的細(xì)胞均能合成多肽。同時(shí)，幾乎所有的細(xì)胞也都受多肽調(diào)節(jié)，它涉及激素、神經(jīng)、細(xì)胞生長與生殖等各個(gè)領(lǐng)域，21世紀(jì)是一個(gè)多肽的世界，人們研究多肽，也渴望著將多肽應(yīng)用到醫(yī)療、保健、檢測(cè)等多個(gè)領(lǐng)域中去，為人類造福。固相合成的主要設(shè)計(jì)思想是：先將所要合成肽鏈的羧末端氨基酸的羧基以共價(jià)鍵的結(jié)構(gòu)同一個(gè)不溶性的高分子樹脂相連，然后以此結(jié)合在固相載體上的氨基酸作為氨基組分經(jīng)過脫去氨基保護(hù)基并同過量的活化羧基組分反應(yīng)接長肽鏈。這樣的步驟可以重復(fù)的多次進(jìn)行下去，即縮合——洗滌——去保護(hù)——中和和洗

5、滌——下一輪縮合，最后達(dá)到所需要合成的肽鏈長度。目前合成多肽的方法主要有液相合成法和固相合成法。在液相肽合成中，每次接肽以后都需要對(duì)產(chǎn)物分離純化或結(jié)晶以便除去未反應(yīng)的原料和副產(chǎn)物。這個(gè)步驟相當(dāng)費(fèi)時(shí)間而且麻煩，因操作帶來的損失往往也很大。為了減少這個(gè)麻煩并期望能夠使接肽反應(yīng)自動(dòng)化，麥瑞菲爾德（Merrifield）于1963年發(fā)展成功了固相肽合成方法，他用這個(gè)方法獲得了結(jié)晶的LeuAlaGlyVal四肽。與之差不多同時(shí)，勒辛格（Letsinger）和柯爾內(nèi)特（Kornet）也用固相載體經(jīng)不同的化學(xué)途徑合成了LeuGly。以

6、后又經(jīng)過麥瑞菲爾德本人以及其它實(shí)驗(yàn)室對(duì)這個(gè)方法進(jìn)行不斷的改進(jìn)和完善，使之到今天已經(jīng)成為多肽和蛋白質(zhì)合成中的一個(gè)常用的技術(shù)。為此麥瑞菲爾德獲得了1984年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。固相合成的基本原理多肽合成是一個(gè)重復(fù)添加氨基酸的過程，合成一般從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(jìn)行的，但自從1963年Merrifield發(fā)展成功了固相多肽合成方法以來，經(jīng)過不斷的改進(jìn)和完善，到今天固相法已成為多肽和蛋白質(zhì)合成中的一個(gè)常用技術(shù)，表現(xiàn)出了經(jīng)典液相合成法無法比擬的優(yōu)點(diǎn)。其基本原理是：先將所要合成肽鏈的羥末端氨基酸的羥

7、基以共價(jià)鍵的結(jié)構(gòu)同一個(gè)不溶性的高分子樹脂相連，然后以此結(jié)合在固相載體上的氨基酸作為氨基組份經(jīng)過脫去氨基保護(hù)基并同過量的活化羧基組分反應(yīng)，接長肽鏈。重復(fù)（縮合→洗滌→去保護(hù)→中和和洗滌→下一輪縮合）操作，達(dá)到所要合成的肽鏈長度，最后將肽鏈從樹脂上裂解下來，經(jīng)過純化等處理，即得所要的多肽。其中α-氨基用BOC（叔丁氧羰基）保護(hù)的稱為BOC固相合成法，α-氨基用FMOC（9-芴甲氧羰基）保護(hù)的稱為FMOC固相合成法。條件選擇將固相合成與其他技術(shù)分開來的最主要的特征是固相載體，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

8、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長的肽鏈和試劑之間快速的、不受阻礙的接觸；另外，載體必須允許提供足夠的連接點(diǎn)，以使每單位體積的載體給出有用產(chǎn)量的肽，并且必須盡量減少被載體束縛的肽鏈之間的相互作用。用于固相法合成多肽的高分子載體主要有