化学多肽合成

多肽合成常用试剂(Reagents for Peptide Synthesis)：

CAT 简称 中文名 CAS号 纯度

04177 BEPyBr 2-溴-1-乙基吡啶四氟硼酸盐 878-23-9 98%

00102 Boc酸酐 二碳酸二叔丁酯 24424-99-5 99%

04102 BOP 卡特缩合剂 56602-33-6 99%

04143 BOP-Cl - 68641-49-6 98%

04157 BrOP - 50296-37-2 98%

04103 CDI N,N'-羰基二咪唑 530-62-1 98%

04166 CDP 1,1'-羰基二吡咯 81759-25-3 98%

04162 CIB - 153433-26-2 98%

04174 CIP - 101385-69-7 98%

04104 Cl-HOBt - 26198-19-6 99%

04105 DCC N,N'-二环己基碳二亚胺 538-75-0 99%

05001 DCI 4,5-二氰基咪唑 1122-28-7 99%

04106 DEPBT - 165534-43-0 98%

04168 DEPC 氰代磷酸二乙酯 2942-58-7 90%

04163 DFIH - 164298-27-5 98.5%

04107 DIC N,N'-二异丙基碳二亚胺 693-13-0 99%

04153 DMAP 4-二甲氨基吡啶 1122-58-3 99%

00105 DMT-Cl 4,4'-二甲氧基三苯基氯甲烷 40615-36-9 98%

04169 DMTMM;

DMT-MM 4-(4,6-二甲氧基三嗪)-4-甲基吗啉盐酸盐 3945-69-5 99%

00106 DSC N,N'-二琥珀酰亚胺基碳酸酯 74124-79-1 99%

04108 EDC.HCl 1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐 25952-53-8 99%

多肽的化学合成

一、多肽的概述

多肽是由多个氨基酸通过肽键连接而形成的一类化合物，通常由10~100个氨基酸分子组成，其连接方式与蛋白质相同，相对分子质量低于。多肽普遍存在于生物体内，迄今在生物体内发现的多肽已达数万种，其广泛参与和调控机体内各系统、器官、组织和细胞的功能活动，在生命活动中发挥重要作用。

二、多肽的化学合成

多肽的化学合成主要是在有机合成方法的基础上发展起来的，该方法合成的多肽种类及数量远较生物学方法为多。通过化学合成，可以获得自然界中不存在的多肽，以适应人类生产和生活对多肽的需求；可以获得生理活性强、药理作用显著的多肽药物；可以获得高纯度、单一组分、结构明确的多肽，为研究多肽的结构与功能打下基础。多肽的化学合成可分为固相合成和液相合成两大类。

1、固相合成

固相合成是在固相载体上完成多肽的合成。固相载体是一种带有化学基团的硅胶微球，具有较高的比表面积和较好的稳定性，同时方便后续的纯化，是使用最广泛的多肽合成方法。其优点主要表现在操作简便、反应条件温和、适用于各种氨基酸及多肽合成，同时可以合成较大规模的多肽及蛋白质。缺点是固相载体不易回收，会造成环境污染，而且合成的多肽不易进行结构修饰。

固相合成法又分为液一固相合成法和固一固相合成法。液一固相合成法是利用液相法和固相法的结合，先将预保护的氨基酸在液相中缩合为“肽段”，再通过固相法将这些肽段连接起来生成长链多肽。固一固相合成法是利用不同大小的固相载体进行多级反应，将小片段逐渐连接成完整的多肽。

2、液相合成

液相合成是在液态有机介质中完成多肽的合成。该方法主要利用氨基保护及羧基保护法来完成，主要有以下几种方法：分段合成法、缩合生成法和循环合成法等。液相合成的优点在于没有载体分离过程，环境污染小，可以合成大片段及较长的多肽；缺点是反应步骤多且繁琐，产率较低。

（1）分段合成法：此法是将多肽分子中全部氨基酸根据其性质分成若干组，分别制备其相应的预保护氨基酸溶液，然后在各组氨基酸溶液中选择适当的氨基酸进行“缩合”反应。各“缩合”产物在经过一定时间的反应后又合并在一起进行“脱保护”反应。如此反复操作以制得多肽。分段合成法又分为前缩合法和后缩合法。前缩合法是将一些结构类似或性质相近的氨基酸先合并处理，使这些氨基酸在被保护状态下按一定的顺序先生成部分肽链；后缩合法则是先将全部氨基酸分别保护，然后按一定的顺序和条件进行反应以生成完整的肽链。分段合成法的优点在于可以根据需要选择合适的条件和氨基酸组合顺序以得到具有特定序列的多肽；缺点是需要多次重复操作且产率较低。

生物化学中的多肽合成

在生物化学领域中，多肽合成是一项非常重要的技术。多肽是由两个或更多个氨基酸通过肽键结合而形成的分子。这类分子广泛应用于药物开发、食品科学、化妆品工业和生命科学的研究中。

多肽合成技术的发展可以追溯到19世纪。但是，随着分子生物学和基因工程的发展，多肽合成技术得到了极大的改进和推广。下面将详细介绍多肽合成的过程和方法。

一、多肽合成的过程

多肽合成是一项复杂的化学反应，它需要各种不同的试剂和条件。其基本的过程可分为以下几步：

1.活化：首先，需要将第一个氨基酸的羧基活化，以便进行肽键的形成。氨基酸的羧基可以通过添加化学试剂或酶反应活化。其中较常用的化学试剂为活化剂，如二硫酰氯（DCC）和羰基二咪唑（CDI）等。

2.缩合：活化后的第一个氨基酸的羧基可以和第二个氨基酸的氨基反应，形成肽键，从而缩合成二肽。这个步骤需要在碱性条件下进行，使氨基酸氨基负离子化，从而更容易反应。碱性条件通常由氢氧化钠、碳酸钠等提供。

3.重复缩合：重复上述步骤，直到合成出目标多肽。需要注意的是，每次缩合后需要对新合成的二肽进行净化，以去除剩余的试剂、副产物和未反应的起始物。

4.末端修饰：多肽的末端通常需要进行化学或酶催化的修饰。常见的修饰方式包括：乙酰化、羧甲基化、氨甲基化、二硫键形成等。

二、多肽合成的方法

多肽合成的方法包括化学合成法和生物合成法。化学合成法是通过有机化学反应合成多肽，而生物合成法则是利用生物体内天然存在的生物催化合成多肽。

1.化学合成法

化学合成法因其高效、可控和低成本等优点而被广泛应用。现今的化学合成技术可以合成包括数十个甚至上百个氨基酸的多肽。

其中，常见的合成策略包括：

（1）固相合成法：将第一个氨基酸固定在具有反应性基团的固相载体上，逐渐完成多肽的合成。固相合成法可实现多肽的自动化大规模合成。它可以通过不同的固相载体和化学活化剂进行。

（2）液相合成法：将起始物和其它反应物溶于溶剂中，加入适当的活化剂，在合适的条件下完成反应。液相合成法虽然比固相合成法稳定性较差，但在小规模和特殊化学反应中优势显著。

精心整理

多肽合成技术多肽化学已经走过了一百多年的光辉历程，1902年，EmilFischer首先开始关注多肽合成，由于当时在多肽合成方面的知识太少，进展也相当缓慢当时合成采用了苯甲酰，乙酰保护，脱去相当困难，而且容易导致肽链断裂。直到1932年，MaxBergmann等人开始使用苄氧羰基（Z）来保护α-氨基，该保护基可以在催化氢化或氢溴酸的条件下定量脱除，多肽合成才开始有了一定的发展。到了20世纪50年代，随着越来越多的生物活性多肽的发现，大大推动了有机化学家们对多肽合成方法以及保护基的研究，因此这一阶段的研究成果也非常丰富，人们合成了大量的生物活性多肽，包括催产素（oxytocin），胰岛素等，同时在多肽合成方法以及氨基酸保护基上面也取得了不少成绩，这为后来的固相合成方法的出现也提供了实验和理论基础。也就是这个阶段，FredSanger发明了氨基酸序列测定方法，并为此获得了1958年的Nobel化学奖。还是他后来发明了DNA序列检测方法，并于1980年再次获得了Nobel化学奖，成为到目前为止唯一获得两次Nobel化学奖的科学家。1963年，Merrifield提出了固相多肽合成方法（SPPS），这个在多肽化学上具有里程碑意义的合成方法，一出来，就由于其合成方便，迅速，现在已经成为多肽合成的首选方法，随后的发展也证明了该方法不仅仅是一种合成方法，而且也带来了有机合成上的一次革命，并成为了一支独立的学科，固相有机合成（SPOS）。当然，Merrifield也因此荣获了1984年的Nobel化学奖。也正是Merrifield，他经过了反复的筛选，最终屏弃了苄氧羰基（Z）在固相上的使用，首先将叔丁氧羰基（BOC）用于保护α-氨基并在固相多肽合成上使用，其可以在酸性条件下定量的脱除，反应也非常迅速，在30min就可以反应完全。由于叔丁氧羰基（BOC）方法中，氨基酸侧链的保护基团大多基于苄基（Bzl），因此也称为BOC-Bzl策略。同时，Merrifield在20世纪60年代末发明了第一台全自动多肽合成仪，并首次合成生物蛋白酶，核糖核酸酶（124个氨基酸）。随后的多肽化学研究主要集中在固相合成树脂，多肽缩合试剂，氨基酸保护基的研究。1972，LouCarpino首先将9-芴甲氧羰基（FMOC）用于保护α-氨基，其在碱性条件下可以迅速脱除，10min就可以反应完全，而且由于其反应条件温和，迅速得到广泛使用，到了20世纪80年代取代了叔丁氧羰基（BOC），成为了固相多肽合成中的首选合成方法。该方法中氨基酸的侧链大多基于叔丁基（But），因此，也称为FMOC-But策略。同时，在多肽合成树脂，缩合试剂以及氨基酸保护，包括合成环肽的氨基酸正交保护上也取得了丰硕的成果。