多肽合成方法.doc

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1、多肽合成中肽鍵形成的基本原理一個肽鍵的形成（生成一個二肽），從表面上看是一個簡單的化學過程，它指兩個氨基酸組分通過肽鍵（酰胺鍵）連接，同時脫去水。在溫和反應條件下，肽鍵的形成是通過活化一個氨基酸（A）的羧基部分，第二個氨基酸（B）則親核進攻活化的羧基部分而形成二肽（A－B）。如果羧基組分（A）的氨基未保護，肽鍵的形成則不可控制，可能開有成線性肽和環(huán)肽等副產(chǎn)物，與目標化合物A－B混在一起。所以，在多肽合成過程中，對不參與肽鍵形成的所有官能團必須以暫時可逆的方式加以保護。因此，多肽合成－即每一個肽鍵的形成，包括三個步聚：第一步，

2、需要制備部分保護的氨基酸，氨基酸的兩性離子結(jié)構(gòu)不再存在；第二步，為形成肽鍵的兩步反應，N－保護氨基酸的羧基必須先活化為活性中間體，隨后形成肽鍵。這一耦合反應既可作為一步反應進行，也可作為兩個連續(xù)的反應進行。第三步，對保護基進行選擇性脫除或全脫除。盡管全部脫除要等到肽鏈全部組裝完成后才能進行，但為了繼???續(xù)肽合成，選擇性脫除保護基也是必需的。由于10個氨基酸（Ser、Thr、Tyr、Asp、Glu、Lys、Arg、His、Sec和Cys）含有需要選擇性保護的側(cè)鏈官能團，使肽合成變得更加復雜。因為對選擇性的要求不同，所以必須區(qū)

3、分臨時性和半永久性保護基。臨時性保護基用于下一步要反應氨基酸的氨基或羧基官能團的暫時保護，在不干擾已經(jīng)形成的肽鍵或氨基酸側(cè)鏈的半永久性保護基才脫除，有時也在合成過程中脫除。在理想狀態(tài)下，羧基組分的活化和隨后的肽鍵形成（耦合反應）應為快速反應，沒有消旋或副產(chǎn)物形成，并應用等摩爾反應物以獲得高產(chǎn)率。但遺憾的是，還沒有一種能滿足這些要求的化學耦合方法相比，適用于實際合成的方法很少。??在肽合成過程中，參與多種反應的官能團常常與一個手性中心相連（甘氨酸是唯一的例外），存在發(fā)生的消旋的潛在危險。??多肽合成循環(huán)的最后一步，保護基要全部

4、脫除。除了在二肽的合成中需要全脫保護以外，選擇性脫除保護基對于肽鏈延長具有非常重要的意義。合成策略要深思熟慮地規(guī)劃，依戰(zhàn)略選擇，可以選擇性脫除Nα－氨基保護基或羧基保護基。“戰(zhàn)略”一詞這里是指單個氨基酸的縮合反應順序。一般來說，在逐步合成和片段縮合之間?是有區(qū)別的。在溶液中進行肽合成（也指“常規(guī)合成”），對困難序列，多數(shù)情況下，用肽鏈逐步延長法只能合成較短的片段。要合成更長的肽時，目標分子必須分割成合適的片段，并確定在片段縮合過程中，它們能使能C端差向異構(gòu)化程度最小。在單個片段逐步組裝完成后，再連接產(chǎn)生目標化合物。肽合成戰(zhàn)術(shù)

5、包括選擇最恰當?shù)谋Ｗo基組合和最佳的片段偶聯(lián)方法。??最初的固相多肽合成（SPPS）只是肽和蛋白質(zhì)逐步合成法的一種變化，其概念是將增長的肽鏈連接到一個不溶性的聚合物載體上，由Robert?Bruce?Merrifield在1963年首次報道。今天，為紀念他1984年獲得諾貝爾獎而稱之為Merrifield。在聚合物載體上，也可以進行片段縮合反應。?多肽合成方法之?；B氮物法??早在1902年，Theodor?Curtius就將?；B氮物法引入到肽化學中，因此它是最古老的縮合方法之一。在堿性水溶液中，除了與?；B氨縮合的游離氨基

6、酸和肽以外，氨基酸酯可用于有機溶劑中。與其他許多縮合方法不同的是，它不需要增加輔助堿或另一等當量的氨基組分來捕獲腙酸。??長期以來，一直認為疊氮物法是唯一不發(fā)生消旋的縮合方法，隨著可選擇性裂解的氨基酸保護基引入，該方法經(jīng)歷了一次大規(guī)模的復興。該方法的起始原料分別是晶體狀的氨基酸酰肼或肽酰肼64,通過肼解相應的酯很容易得到。在－10℃的鹽酸中，用等當量的亞硝酸鈉使酰肼發(fā)生亞硝化而轉(zhuǎn)化為疊氮化物65,依次洗滌、干燥，然后與相應的氨基組分反應。有些疊氮化物可用冰水稀釋而沉淀出來。??二苯磷酰基疊氮化物（DPPA）也可以用于?；B氮

7、化物的合成。Honzl-Rudinger方法采用亞硝酸叔丁作為亞硝化試劑，并且使疊氮縮合反應可在有機溶劑中進行。因酰基疊氮化物的熱不穩(wěn)定性，縮合反應需在低溫下進行。當溫度較高時，Curtius重排，即?；B氮轉(zhuǎn)化為異氰酸酯的反應成為一個主要的副反應，最終導致生成副產(chǎn)物脲。由于反應溫度低（如4℃）而導致反應速率相當慢，使得肽縮合反應通常需要幾天才能完全。??對于較長的N端保護的肽鏈，酯基的肼解一般比較困難，因此，使用正交的N保護肼衍生物是一種選擇。在肼基的選擇性脫除后，按倒接（backing-off）策略組合的肽片段可以用于疊

8、氮縮合。??如前所述，雖然疊氮法一直被認為是消旋化傾向最小的縮合方法，但在反應中，過量的堿會誘發(fā)相當大的消旋。因此，在縮合反應期間要避免與堿接觸，例如，氨基組分的銨鹽應采用N，N－二異丙胺或N－烷基嗎啉代替三乙胺來中和。??雖然有上述局限性，但該方法仍很重要，尤其對于片段縮合而言，因為該方