多肽固相合成氨基酸树脂替代度的研究

多肽固相合成氨基酸树脂替代度的研究

孔凡琳

（江苏省徐州医药高等职业学校 江苏 徐州 221116）

摘 要： 介绍多肽固相合成中Fmoc 合成法的现状及进展，多肽类药物的作用以及发展前景，着重描述了Fmoc 固相多肽合成过程中树脂替代度的测定以及测定意义。比较以不同的投料比，不同的树脂以及不同的反应时间对替代度的影响。

关键词： 多肽；多肽类药物；固相合成；树脂；偶联反应；替代度

中图分类号：Q81 文献标识码：A 文章编号：1671－7597（2010）1010058－02

1 综述

料比分别是0.6：1和1：1，即A 反应柱内需投入氨基酸0.6mmol ，B 柱内需投入氨基酸1.0mmol 进行反应：

1.1 多肽前景

称取0.6mmolF-Pro ，0.6倍量HoBt 置于干燥洁净烧杯中，冰浴，用多肽类化合物广泛存在于自然界中，在人的生长发育，新陈代谢，疾适量DMF 溶解至澄清，倒入A 柱，通氮气搅拌使反应均匀充分，反应2小时后病以及衰老，死亡的过程中起着关键作用，是涉及生物体内各种细胞功能用茚三酮检测树脂，微呈蓝色近乎透明，抽干，DMF 、DCM 洗涤4遍，抽干，的生物活性物质。自从生物化学家用人工方法合成多肽以来[1]，伴随着分取少量树脂用甲醇收缩，干燥，抽干后置于EP 管中，标明A-1。

子生物学、生物化学技术的飞速发展，多肽的研究取得了惊人的、划时代称取1.0mmolF-Pro ，1倍量HoBt 置于干燥洁净烧杯中，冰浴，用适的进展。近年来，替代医学、天然药物、自然疗法已开始被西方社会认量DMF 溶解至澄清，倒入B 柱，加入1.5倍量的DIPCDI 溶液，通氮气搅拌使反识，美国FDA1999年开始，允许大豆蛋白制品标注可以预防心血管疾病的功应均匀充分，反应2小时后，用茚三酮检测为浅蓝近乎透明，抽干，DMF 、能，这就意味着健康与保健品将被人类社会重新认识。预防医学家告诉我DCM 洗涤4遍，抽干，取少量树脂用甲醇收缩，干燥，抽干后置于EP 管中，们，投资健康将有最少6倍的收获，把一切疾病控制在萌芽状态是健康行业标明B-1。

的重任，而多肽类生化保健品的商业化开发将是这个行业的最精彩篇章4）称取A-16.785mg ，B-19.683mg ，分别置于1mlEP 管中，加入[2]。

1mlDBLK 溶液置于振荡器中振荡20min 。

1.2 固相合成原理

5）打开UV2401分光光度计，选定检测吸光度程序，使其处于自检状固相合成的主要设计思想是[3]：先将所要合成肽链的羟末端氨基酸态，自检完毕后选择适宜波长待检。

的羟基以共价键的结构同一个不溶性的高分子树脂相连，然后以此结合在6）振荡20分钟后取出EP 管静置几分钟使树脂沉淀，溶液澄清，用移固相载体上，氨基酸作为氨基组分经过脱去氨基保护基，并同过量的活化液枪移取200ulDBLK 溶液置于10ml 比色管中，再分别移取100ulA-1、B-1上羟基组分反应接长肽链。重复（缩合－洗涤－去保护－中和和洗涤－下一清液置于另外两支10ml 比色管中，分别用DMF 加满，标明空白液、A-1、B-轮缩合）操作，达到所要合成的肽链长度；最后将肽链从树脂上裂解下1。

来，经过纯化等处理，即得所要的多肽。

7）取出分光光度计中的比色皿，用超纯水洗净后用甲醇收干，使比在宏观合成过程中，每联上一个氨基酸通过什么方法来检测连接完成色皿干燥洁净，用空白液分别荡洗两支比色皿，然后倒入空白液，用擦镜度呢？一种是通过茚三酮显色反应检测，其反应原理是：前一氨基酸脱保纸擦拭干净后放入光度计，在301nm 波长下调零。

护后N 端处于裸露状态，可被茚三酮染上颜色，连接下一Fmoc 保护氨基酸8）取出一支比色皿倒去空白液，用超纯水洗净后用甲醇收干，再用后，原本裸露的N 端形成肽键，处于闭合状态，因此茚三酮染不上颜色，但A-1溶液荡洗3遍，倒入A-1溶液，用擦镜纸擦拭干净后放入光度计，在是如果前一氨基酸脱保护不完全的话同样检不出颜色，从而造成反应已完301nm 波长下测出A-1溶液的吸光度，记录数据为0.205。

全的误解。为了使检测更准确，最好的办法是采用量化检测法[4]即在氨基9）倒出比色皿中A-1溶液，用超纯水洗净后用甲醇收干，再用B-1溶酸连接过程中检测树脂替代度。

液荡洗3遍，倒入B-1溶液，用擦镜纸擦拭干净后放入光度计，在301nm 波长2 实验报告

下测出B-1溶液的吸光度，记录数据为0.338。

2.1 实验内容

10）通过替代度公式计算出A-1的替代度（Sub ）为0.198；B-1的替代实验器材：反应柱，圆底烧瓶，移液枪，万分位电子天平，UV2401分度为0.228。

光光度计等。

2.2.2 用不同树脂连接氨基酸比较替代度的差异

原料及试剂：RinkResin （产地：苏州天马）、WangResin （产地：苏1）取出1.0mmolRink 树脂装入反应柱，标号C ，1.0mmolWang 树脂装入州天马）、F-Pro-OH （脯氨酸，产地：苏州天马）、HoBt （1-羟基苯并三另一支反应柱，标号D ，用DMF 分别洗涤3遍后用DCM 溶胀20分钟，抽干。

唑，产地：苏州天马）、DMF （N 、N-二甲基甲酰胺，产地：苏州天马）、2）在C 柱中加入新配制的DBLK 溶液脱保护10-12分钟，然后用DMF 、DCM （二氯甲烷，产地：苏州天马）、DBLK （六氢吡啶+DMF ）、DIPCDI （N ，DCM 洗涤7-8遍，抽干。

N-二异丙基碳二亚胺，产地：苏州天马）等。

3）实验分两组，采用相同的投料比比较树脂替代度的差异：

2.2 实验步骤

称取1.0mmolF-Pro ，1倍量HoBt ，置于干燥洁净烧杯中，冰浴，用2.2.1 采用不同投料比较替代度的差异

适量DMF 溶解至澄清，倒入C 柱，加入1.5倍量的DIPCDI 溶液，通氮气搅拌使1）取出2.0mmolRink 树脂，平均分成两份装入两支反应柱，标号A 、其反应均匀充分，反应2.5小时后用茚三酮检测淡黄，抽干，用DMF 、DCM 洗B ，用DMF 分别洗涤4遍，用DCM 溶胀20分钟，抽干。

涤三遍，抽干，取少量树脂用甲醇干燥，收缩，置于EP 管中，标明C-1。

2）在两柱中分别加入新配制的20%DBLK 溶液，反应8-10min ，脱去树称取1.0mmolF-Pro ，1倍量HoBt 置于干燥洁净烧杯中，冰浴，用适脂上的Fmoc 保护基，然后用DMF 和DCM 洗涤7-8遍至反应柱中无游离Fmoc 及量DMF 溶解至澄清，倒入D 柱，加入1.5倍量的DIPCDI 溶液，通氮气搅拌使其DBLK 溶液，抽干。

反应均匀充分，反应2.5小时，用茚三酮检测近乎透明，抽干，用DMF 、

）此时树脂上可以连接氨基酸了，实验分两组，氨基酸与树脂的投

① ② ① ②

3

DCM 洗涤3遍，抽干，取少量树脂用甲醇干燥，收缩，置于EP 管中，标明D-5）打开UV2401分光光度计，选定检测吸光度程序，使其处于自检状1。

态，自检完毕后选择301nm 波长待检。

4）称取C-18.145mg ，D-17.326mg ，分别置于1mlEP 管中，加入6）振荡20分钟后取出EP 管静置几分钟使树脂沉淀，溶液澄清，用移1mlDBLK 溶液置于振荡器中振荡20分钟。

液枪移取200ulDBLK 溶液置于10ml 比色管中，再分别移取100ulE-1、F-1上5）打开分光光度计，使其处于自检状态，自检完毕后选择301nm 波长清液置于另外两支10ml 比色管中，分别用DMF 加满，标明对照液、E-1、F-待检。

1。

6）振荡后静置几分钟，用移液枪移取200ulDBLK 溶液置于10ml 比色管7）重复测吸光度操作，测得E-1吸光度为0.132，F-1吸光度为中，再分别移取100ulC-1、D-1上清液置于另外两支10ml 比色管中，分别用0.232。

DMF 加满，标明对照、C-1、D-1。

8）通过替代度公式计算出E-1替代度为0.150，F-1替代度为0.243。7）重复测吸光度操作，测得C-1吸光度为0.283，D-1吸光度为 2.3 实验结果讨论

0.275。

1）由A 柱和B 柱实验结果可以得出，采用Rink 树脂连接氨基酸，投料8）通过替代度公式计算出C-1替代度为0.227，D-1替代度为0.245。比分别为0.6:1与1:1，接肽过程中投料比高的树脂的替代度就高。

2.2.3 采用不同的反应时间比较树脂替代度的差异

2）通过C 柱和D 柱内的接肽反应测出不同的替代度，可知采用不同树1)取出2.0mmolRink 树脂，平均分成两份装入两支反应柱，标号E 、脂连接氨基酸，由于树脂受空间位阻的影响，其接肽反应过程中树脂的替F ，用DMF 分别洗涤三遍，用DCM 溶胀20分钟，抽干。

代度是不同的

2）在两柱中分别加入新配制的DBLK 溶液，反应10-12分钟，然后用3）F 柱树脂替代度高于E 柱树脂替代度，可知反应时间不同对多肽链DMF 洗涤6遍，DCM 洗涤2遍，抽干。

的反应也有影响，从第三个实验得出，其他条件相同时，反应时间长的，3）实验分两组，氨基酸与树脂投料比均是1：1，即每支反应柱内需树脂替代度高。

投入氨基酸1.0mmol 进行反应：

4）替代度不同对多肽链的连接有直接影响，在实验之前，研究人员称取1.0mmolF-Pro ，1倍量HoBt 置于干燥洁净烧杯中，冰浴，用根据合成要求预先设定理想的替代度值，在实验过程中所测得的替代度越适量DMF 溶解至澄清，倒入E 柱，加入1.5倍量DIPCDI 溶液，通氮气搅拌使反接近理想值说明接肽反应进行的越充分，合成多肽的生产效率就高，合成应均匀充分，反应1.5小时后茚三酮检测浅蓝色，抽干，DMF 洗涤2遍，量也就提高。

DCM 洗涤1遍，抽干，取少量树脂，用甲醇干燥，收缩，置于EP 管中，标明参考文献：

E-1。

[1]方宏清，《多肽类药物制剂研究现状》，军事医学科学院生物工程研称取1.0mmolF-Pro ，1倍量HoBt 置于干燥洁净烧杯中，冰浴，用适究所.

量DMF 溶解至澄清，倒入F 柱，加入1.5倍量DIPCDI 溶液，通氮气搅拌使反应[2]陈栋梁，《21世纪-多肽的世纪》.

均匀充分，反应3小时后茚三酮检测近乎透明，抽干，DMF 洗涤2遍，DCM 洗[3]黄惟德、陈常庆，多肽合成，科学出版社，1985.

涤1遍，抽干，取少量树脂，用甲醇干燥，收缩，置于EP 管中，标明F-1。

[4]陶慰孙、李惟、姜涌明等，蛋白质分子基础(第三版)[M].北京：高等4）称取E-15.745mg ，F-16.237mg ，分别置于1mlEP 管中，加入教育出版社，1995，133～147.

1mlDBLK 溶液置于振荡器中振荡20min 。

① ② 无奇偶校验，波特率设置为57600的通信参数，通过设置控件相应属性完成串口的初始化设置。其中串口选择：COM1；波特率：57600b/s ；数据位：8；奇偶校验位：无；停止位：1。通过对CommEvent 属性来判断通信是否成功，串口通信子程序流程如图3所示。最后形成用户使用的数据采集监控界面如图4所示。

图4 数据采集监控界面

4 结束语

本温度检测系统的上位机监控软件，通过RS-232C 把温度控制仪的串口和计算机的串口连接起来，上位机借助VB 的MSComm 控件把下位机所传输上来的数据进行实时显示并且形成图形，方便用户进行远程实时监控。

参考文献：

[1]郑巧梅，运用VB 实现微机与80C31单片机的串行通信，福建电脑，2002，2：37-38.

[2]周轶峰，VisualBasic6.0实用编程技术，中国水利电利出版社，2002，04：36-51.

[3]美国微软公司，Microsoft Visual Basic 6.0控件参考手册，美国微软出版社，1998，06.

图3

串行通讯子程序流程图

（上接第54页）

氨基酸和多肽在生活中的应用

氨基酸和多肽在生活中的应用 一·食品 氨基酸：氨基酸含量比较丰富的食物有鱼类，豆类及豆制品。氨基酸可以用作食品添加剂来提高食物的营养价值;如红牛饮料中含有赖氨酸添加剂；可用于调味，谷氨酸具有鲜味，其钠盐就是味精。 多肽：在普通的面包制作基础上添加一定数量的功能肽，可提高其营养价值并有防止面包老化（功能肽具有保湿性）；可作为乳蛋白的替代品，制成特殊的婴幼儿食品，能有效地减轻或消除儿童对乳蛋白的过敏反应，来促进宝宝的生长发育；还可作为调味剂，如阿巴斯甜，是一种低热量的食用调味剂。 二·保健品 氨基酸：如脑白金，瑞年氨基酸等中老年保健品，其中一些氨基酸，如精氨酸、色氨酸、苯丙氨酸等具有缓解压力，避免沮丧及焦虑等状态的作用，有提高精力的作用。 多肽：白蛋白多肽（AP）从卵清蛋白中分离提取的一组低聚肽。它具有调整人体免疫功能、提高血清蛋白含量、改善微循环，进而增强体质、提高防病能力的作用；大豆多肽是从大豆蛋白中分离出来的活性多肽，它具有降低胆固醇在体内重吸收，减少甘油三酯在体内合成，促进脂肪代谢等功能；由于食用多肽具有易被吸收利用的特点，所以，当体内因消耗过多的营养物质，致使体内出现内环境失调，各系统功能处于低效状态，感到疲劳，服用多肽就能迅速地使体内所缺乏的活性物质和营养得到补充，从而达到消除疲劳的目的。 三·药品 氨基酸：精氨酸注射液可用于肝昏迷的急救药，可由明胶水解并精制而成；甘氨酸与重氮化合物作用制成的一系列抗癌药物对胃癌等有显著功效；谷氨酸、天门冬氨酸、胱氨酸、L－多巴等氨基酸单独作用治疗一些疾病，主要用于治疗消化道疾病、脑病、心血管病、呼吸道疾病以及用于提高肌肉活力、儿科营养和解毒等。 多肽：多肽吸收快速，所以人们把多肽原料中间体作为药品和食品配方的原因，其目的是要加强药效，增强吸收率，可将平常人所食的营养物质，特别是钙等对人体有益的微量元素，吸附、粘贴、装载在本体上；多肽被人体吸收后，可在人体中起信使作用，它作为神经递质传递信息，指挥神经，发挥自身作用，维护人体神经的团队精神和整体效应。 四·美容护肤 氨基酸：一些氨基酸可以增加皮肤营养，改善皮肤问题，可用作护肤品；头部美容的有烫发剂【半肤氨酸（半胧氨酸是还原剂,它能使头发角蛋白的硫一硫键打开,使坚硬而弹性的头发变成柔软容易延伸的还原头发,做成卷曲或波浪形状后,再用氧化剂处理使其重新恢复硫一硫键,义变回天然头发）】、染发剂、护发剂、养发剂， 多肽：可用作多肽护肤品，如表皮生长因子，成纤维细胞生长因子、抗菌肽，生物多肽护肤效果相较于传统护肤品高出许多（但也很贵。。。）。多肽在护肤品中的作用：激活细胞活性，修复受损细胞，促进新陈代谢，构成结缔组织的有机物质，帮助弹力蛋白、胶原蛋白的合成。

关于多肽合成

关于多肽合成 1．多肽化学合成概述： 1963年，R.B.Merrifield［1］创立了将氨基酸的C末端固定在不溶性树脂上，然后在此树脂上依次缩合氨基酸，延长肽链、合成蛋白质的固相合成法，在固相法中，每步反应后只需简单地洗涤树脂，便可达到纯化目的.克服了经典液相合成法中的每一步产物都需纯化的困难，为自动化合成肽奠定了基础.为此，Merrifield获得1984年诺贝尔化学奖. 今天，固相法得到了很大发展.除了Merrifield所建立的Boc法(Boc:叔丁氧羰基)之外，又发展了Fmoc 固相法(Fmoc:9-芴甲氧羰基).以这两种方法为基础的各种肽自动合成仪也相继出现和发展，并仍在不断得到改造和完善. Merrifield所建立的Boc合成法［2］是采用TFA(三氟乙酸)可脱除的Boc为α-氨基保护基，侧链保护采用苄醇类.合成时将一个Boc－氨基酸衍生物共价交联到树脂上，用TFA脱除Boc，用三乙胺中和游离的氨基末端，然后通过Dcc活化、耦联下一个氨基酸，最终脱保护多采用HF法或TFMSA(三氟甲磺酸)法.用Boc 法已成功地合成了许多生物大分子，如活性酶、生长因子、人工蛋白等. 多肽是涉及生物体内各种细胞功能的生物活性物质。它是分子结构介于氨基酸和蛋白质之间的一类化合物,由多种氨基酸按照一定的排列顺序通过肽键结合而成。到现在，人们已发现和分离出一百多种存在于人体的肽，对于多肽的研究和利用，出现了一个空前的繁荣景象。多肽的全合成不仅具有很重要的理论意义，而且具有重要的应用价值。通过多肽全合成可以验证一个新的多肽的结构；设计新的多肽，用于研究结构与功能的关系；为多肽生物合成反应机制提供重要信息；建立模型酶以及合成新的多肽药物等。 多肽的化学合成技术无论是液相法还是固相法都已成熟。近几十年来，固相法合成多肽更以其省时、省力、省料、便于计算机控制、便于普及推广的突出优势而成为肽合成的常规方法并扩展到核苷酸合成等其它有机物领域。本文概述了固相合成的基本原理、实验过程，对其现状进行分析并展望了今后的发展趋势。 从1963年Merrifield发展成功了固相多肽合成方法以来，经过不断的改进和完善，到今天固相法已成为多肽和蛋白质合成中的一个常用技术，表现出了经典液相合成法无法比拟的优点。其基本原理是：先将所要合成肽链的羟末端氨基酸的羟基以共价键的结构同一个不溶性的高分子树脂相连，然后以此结合在固相载体上的氨基酸作为氨基组份经过脱去氨基保护基并同过量的活化羧基组分反应，接长肽链。重复（缩合→洗涤→去保护→中和及洗涤→下一轮缩合）操作，达到所要合成的肽链长度，最后将肽链从树脂上裂解下来，经过纯化等处理，即得所要的多肽。其中α-氨基用BOC（叔丁氧羰基）保护的称为BOC固相合成法，α-氨基用FMOC（9-芴甲氧羰基）保护的称为FMOC固相合成法， 2．固相合成的基本原理 多肽合成是一个重复添加氨基酸的过程，固相合成顺序一般从C端（羧基端）向 N端（氨基端）合成。过去的多肽合成是在溶液中进行的称为液相合成法。现在多采用固相合成法，从而大大的减轻了每步产品提纯的难度。为了防止副反应的发生，参加反应的氨基酸的侧链都是保护的。羧基端是游离的，并且在反应之前必须活化。化学合成方法有两种，即Fmoc和tBoc。由于Fmoc比tBoc存在很多优势，现在大多采用Fmoc 法合成，如图： 具体合成由下列几个循环组成：

氨基酸、多肽及蛋白质类药物

氨基酸、多肽及蛋白质类药物 山东药品食品职业学院张慧婧 第一部分氨基酸、多肽及蛋白质基本知识 一、蛋白质基本知识 蛋白质是一切生命的物质基础，是生物体的重要组成成分之一。无论是病毒、细菌、寄生虫等简单的低等生物，还是植物、动物等复杂的高等生物，均含有蛋白质。蛋白质占人体重量的16%～20%，约达人体固体总量的45%，肌肉、血液、毛发、韧带和内脏等都以蛋白质为主要成分的形式存在；植物体内蛋白质含量较动物偏低，但在植物细胞的原生质和种子中蛋白质含量较高，如大豆中蛋白含量约为38%，而黄豆中高达40%；微生物中蛋白质含量也很高，细菌中的蛋白质含量一般为50%～80%，干酵母中蛋白质含量也高达46．6%，病毒除少量核酸外几乎都由蛋白质组成，疯牛病的病原体——朊病毒仅由蛋白质组成。 这些不同种类的蛋白质，具有独特的生物学功能，几乎参与了所有的生命现象和生理过程，可以说一切生命现象都是蛋白质功能的体现。 1．生物催化作用 作为生命体新陈代谢的催化剂——酶，是被认识最早和研究最多的一大类蛋白质，它的特点是催化生物体内的几乎所有的化学反应。生物催化作用是蛋白质最重要的生物功能之一。正是这些酶类决定了生物的代谢类型，从而才有可能表现出不同的各种生命现象。 2．结构功能 第二大类蛋白质是结构蛋白，它们构成动、植物机体的组织和细胞。在高等动物中，纤维状胶原蛋白是结缔组织及骨骼的结构蛋白，α-角蛋白是组成毛发、羽毛、角质、皮肤的结构蛋白。丝心蛋白是蚕丝纤维和蜘蛛网的主要组成成分。膜蛋白是细胞各种生物膜的重要成分，它与带极性的脂类组成膜结构。 3.运动收缩功能 另一类蛋白质在生物的运动和收缩系统中执行重要功能。肌动蛋白和肌球蛋白是肌肉收缩系统的两种主要成分。细菌的鞭毛或纤毛蛋白同样可以驱动细胞作相应的运动。 4.运输功能 有些蛋白质具有运输功能，属于运载蛋白，它们能够结合并且运输特殊的分子。如脊椎动物红细胞中的血红蛋白和无脊椎动物的血蓝蛋白起运输氧的功能，血液中的血清蛋白运输脂肪酸，β-脂蛋白运输脂类。许多营养物质（如葡萄糖、氨基酸等）的跨膜输送需要载体蛋白的协助，细胞色素类蛋白在线粒体和叶绿体中担负传递电子的功能。 5.代谢调节功能 执行该功能的主要是激素类蛋白质，如胰岛素可以调节糖代谢。细胞对许多激素信号的响应通常由GTP结合蛋白（G蛋白）介导。 6.保护防御功能 细胞因子、补体和抗体等是参与机体免疫防御和免疫保护最为直接和最为有效的功能分子，其化学本质大都为蛋白质，免疫细胞因子、补体和抗体等目前也已用于免疫性疾病和一些非免疫性疾病的预防和治疗。

多肽合成技术

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。 进入21世纪，随着蛋白质组学的研究深入，对于多肽化学的要求不仅仅是合成方法，而更多的集中在多肽标记与修饰方法，以及蛋白结构与功能模拟多肽的合成以及长肽或蛋白合成。 多肽化学合成的基本介绍 多肽化学合成方法，包括液相和固相两种方法。液相合成方法现在主要采用BOC和Z两种保护方法，现在主要应用在短肽合成，如阿斯巴甜，力肽，催产素等，其相对与固相合成，具有保护基选择多，成本低廉，合成规模容易放大的许多优点。与固相合成比较，液相合成主要缺点是，合成范围小，一般都集中在10个氨基酸以内的多肽合成，还有合成中需要对中间体进行提纯，时间长，工作量大。固相合成方法现在主要采用FMOC和BOC两种方法，它具有合成方便，迅速，容易实现自动化，而且可以比较容易的合成到30个氨基酸左右多肽。 1.1．氨基酸保护基 20种常见氨基酸，根据侧链可以分为几类：脂肪族氨基酸（Ala，Gly，Val，Leu，Ile，），芳香族氨基酸（Phe，Tyr，Trp，His），酰胺或羧基侧链氨基酸（Asp，Glu，Asn，Gln），碱性侧链氨基酸（Lys，Arg），含硫氨基酸（Cys，Met），含醇氨基酸（Ser，Thr），亚氨型基酸（Pro）。多肽化学合成中氨基酸的保护非常关键，直接决定了合成能够成功的关键。因为常见的20中氨基酸中有很多都是带有活性侧链的，需要进行保护，一般要求，这些保护基在合成过程中稳定，无副反应，合成结束后可以完全定量的脱除。合成中需要进行保护的氨基酸包括：Cys，Asp，Glu，His，Lys，Asn，Gln，Arg，Ser，Thr，Trp，Tyr。需要进行保护的基团：羟基，羧基，巯基，氨基，酰胺基，胍基，吲哚，咪唑等。其中Trp也可以不保护，因为吲哚性质比较稳定。当然在特殊的情况下，有些氨基酸也可以不保护，象，Asn，Gln，Thr，Tyr。

多肽固相合成

发明 英文解释: solid phase peptide synthesis 简写为SPPS 在肽合成的技术方面取得了突破性进展的是R.Bruce Merrifield，他设计了一种肽的合成途径并定名为固相合成途径。由于R.BruceMerrifield在肽合成方面的贡献，1984年获得了诺贝尔奖。下面给出了肽固相合成途径的简单过程（合成一个二肽的过程）。 氯甲基聚苯乙烯树脂作为不溶性的固相载体，首先将一个氨基被封闭基团（图中的X）保护的氨基酸共价连接在固相载体上。在三氟乙酸的作用下，脱掉氨基的保护基，这样第一个氨基酸就接到了固相载体上了。然后氨基被封闭的第二个氨基酸的羧基通过N,Nˊ-二环己基碳二亚胺（DCC，Dicyclohexylcarbodiimide）活化，羧基被DCC活化的第二个氨基酸再与已接在固相载体的第一个氨基酸的氨基反应形成肽键，这样在固相载体上就生成了一个带有保护基的二肽。 重复上述肽键形成反应，使肽链从C端向N端生长，直至达到所需要的肽链长度。最后脱去保护基X，用HF水解肽链和固相载体之间的酯键，就得到了合成好的肽。 固相合成的优点主要表现在最初的反应物和产物都是连接在固相载体上，因此可以在一个反应容器中进行所有的反应，便于自动化操作，加入过量的反应物可以获得高产率的产物，同时产物很容易分离。 化学合成多肽现在可以在程序控制的自动化多肽合成仪上进行。Merrifield成功地合成出了舒缓激肽（9肽）和具有124个氨基酸残基的核糖核酸酶。1965年9月，中国科学家在世界上首次人工合成了牛胰岛素。固相合成法的诞生 多肽合成研究已经走过了一百多年的光辉历程。1902年，Emil Fischer 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，直到1932年，Max Bergmann等人开始使用苄氧羰基(Z)来保护α-氨基，多肽合成才开始有了一定的发展。

合成多肽药物药学研究技术指导原则

附件三 合成多肽药物药学研究技术指导原则

合成多肽药物药学研究技术指导原则 一、前言 多肽类化合物是一类重要的生物活性分子。20世纪70年代生物技术在生命科学领域的应用，使多肽等生物技术药物的研究进展迅速；与此同时，随着多肽固相合成技术及高效液相色谱（HPLC）纯化、分析技术等的发展，合成多肽药物的开发也成为药物研究中的一个活跃领域。 采用化学合成方法制备多肽，可以对天然多肽的结构进行修饰，从而增加多肽与受体的亲和力、选择性，增强对酶降解的抵抗力或改善药代动力学特性，甚至由受体的激动剂变为拮抗剂；此外，新技术的发展，例如以多肽固相合成和组合化学为基础的组合肽库合成技术，使得在短时间内获得大量的多肽化合物成为可能，药物筛选的效率不断提高。因此，将会有越来越多的采用化学合成方法制备的多肽类化合物成为治疗用药物。 合成多肽药物是指采用化学合成方法制备的多肽类药物。这类药物的药学研究同样遵循国家食品药品监督管理局已经发布的相关技术指导原则的一般性要求。但是，由于多肽主要由氨基酸（包括天然氨基酸和非天然氨基酸）构成，这使得多肽类药物在制备方法、结构确证、质量研究等方面又有与一般药物不同的独特问题。本指导原则就是在已有的相关指导原则基础上，对合成多肽药物药学研究方面所涉及的特殊问题进行分析，结合国内对多肽药物研究和评价的实践经验，提出多肽药物药学各项研究的一般性要求。当然，具体品种研究的内容与深度还要取决于品种本身的特性。 本指导原则适用于采用液相或固相合成方法制备的多肽药物。

二、合成多肽药物药学研究的基本考虑 合成多肽药物药学研究的主要内容、研究思路、研究方法及一般性的技术要求与其他类型的化学药物基本一致。但是，由于多肽药物的特点，在进行药学研究时还应注意考虑以下问题。 1、关于多肽（原料药）合成工艺选择的考虑 多肽的化学合成是有机合成的一个非常特殊的分支，目前主要有液相合成和固相合成两种方法。 液相合成是经典的多肽合成方法，一般采用逐步合成或片段缩合方法。逐步合成法通常从链的C'末端氨基酸开始，向不断增加的氨基酸组分中反复添加单个α-氨基保护的氨基酸。片段缩合一般先将目标序列合理分割为片段，再逐步合成各个片段，最后按序列要求将各个片段进行缩合。液相合成的优点是每步中间产物都可以纯化、可以获得中间产物的理化常数、可以随意进行非氨基酸修饰、可以避免氨基酸缺失，缺点是较为费时、费力等。 固相合成是将目标肽的第一个氨基酸的羧基以共价键的形式与固相载体(树脂)相连,再以这一氨基酸的氨基为合成起点,使其与相邻氨基酸（氨基保护）的羧基发生酰化反应,形成肽键。然后让包含有这两个氨基酸的树脂肽的氨基脱保护后与下一个氨基酸的羧基反应,不断重复这一过程,直至目标肽形成为止。其优点是简化了每步反应的后处理操作，避免因手工操作和物料转移而产生的损失，产率较高且能够实现自动化等；其缺点是每步中间产物不可以纯化，必须采用较大的氨基酸过量投料，粗品纯度不如液相合成物，必需通过可靠的分离手段进行纯化等。 液相合成和固相合成各有优缺点，应根据合成的实际需要选择适合的工艺。一般而言，液相合成法较适于合成短肽；固相合成法

多肽合成方法

实施例1 本发明多肽的合成 1)实验仪器与材料: 二甲基甲酰胺（DMF），哌啶，树脂，二氯甲烷（DCM），茚三酮反应试剂（茚三酮，维C，苯酚），四甲基脲六氟磷酸盐（HBTU），六氢吡啶（哌啶），三异丙基硅烷TIS,乙二硫醇（EDT），无水乙醚，三氟乙酸（TFA），N-甲基吗啉（NMM），甲醇，各种氨基酸,Fmoc-e-Acp-OH,FITC，多肽固相合成管。 2）溶液配制 脱保护溶剂——六氢吡啶：DMF=1：4 反应液——NMM:DMF=1：24 裂解液——TFA(92.5%)TIS(2.5%)EDT(2.5%) 茚三酮测试液——茚三酮、vc、苯酚各一滴 荧光偶联溶剂——吡啶：DMF：DCM=12:7:5 2)实验步骤: 称量树脂并投入到多肽固相合成管（以下简称反应器）中，加入适量的DMF 溶胀半小时以上。抽掉DMF，用脱保护液进行Fmoc去保护反应，10min于摇床。抽掉去保护液，用DMF、DCM洗涤3次，从反应器中取少量树脂（约5~10mg）于试管中，用乙醇洗涤2次，茚三酮法检测并记录颜色，准备投料，进入氨基酸缩合反应。分别按照SEQ.1- SEQ.N肽的氨基酸序列顺序取相应氨基酸、HBTU （氨基酸：HBTU=1:1），用反应液溶解，投入到反应器中，搅拌反应。1-2小时后，从反应器中取少量树脂于试管中，用乙醇洗涤2次，茚三酮法检测。抽掉反应器中的液体，用DMF、DCM各洗涤2次，得到第一个氨基酸缩合后的肽树脂。对所得肽树脂重复进行以上“Fmoc去保护——氨基酸缩合”反应步骤，至最后一个氨基酸反应完毕，得到序列号为SEQ ID NO.1 –N+1的肽。反应完毕后，DMF、DCM各洗涤树脂2-3次，甲醇洗两次，继续抽干15-20min。反应器中取出合成完的肽树脂，在室温下于裂解液（裂解液先冰浴20min）中裂解两小时。将树脂过滤后，于旋蒸仪蒸干，用无水乙醚（冰浴）洗3次。粗肽使用制备型反相HPLC纯化，使用HPLC检测纯度>90%。所得到的纯肽使用质谱(MS, electrospray)鉴定。 至最后一个肽合成后，取出部分加荧光标记。先将Fmoc-e-Acp-OH按氨基

多肽合成方法

多肽合成中肽键形成的基本原理 一个肽键的形成（生成一个二肽），从表面上看是一个简单的化学过程，它指两个氨基酸组分通过肽键（酰胺键）连接，同时脱去水。 在温和反应条件下，肽键的形成是通过活化一个氨基酸（A）的羧基部分，第二个氨基酸（B）则亲核进攻活化的羧基部分而形成二肽（A－B）。如果羧基组分（A）的氨基未保护，肽键的形成则不可控制，可能开有成线性肽和环肽等副产物，与目标化合物A－B混在一起。所以，在多肽合成过程中，对不参与肽键形成的所有官能团必须以暂时可逆的方式加以保护。 因此，多肽合成－即每一个肽键的形成，包括三个步聚： 第一步，需要制备部分保护的氨基酸，氨基酸的两性离子结构不再存在； 第二步，为形成肽键的两步反应，N－保护氨基酸的羧基必须先活化为活性中间体，随后形成肽键。这一耦合反应既可作为一步反应进行，也可作为两个连续的反应进行。 第三步，对保护基进行选择性脱除或全脱除。尽管全部脱除要等到肽链全部组装完成后才能进行，但为了继??? 续肽合成，选择性脱除保护基也是必需的。 由于10个氨基酸（Ser、Thr、Tyr、Asp、Glu、Lys、Arg、His、Sec和Cys）含有需要选择性保护的侧链官能团，使肽合成变得更加复杂。因为对选择性的要求不同，所以必须区分临时性和半永久性保护基。临时性保护基用于下一步要反应氨基酸的氨基或羧基官能团的暂时保护，在不干扰已经形成的肽键或氨基酸侧链的半永久性保护基才脱除，有时也在合成过程中脱除。 在理想状态下，羧基组分的活化和随后的肽键形成（耦合反应）应为快速反应，没有消旋或副产物形成，并应用等摩尔反应物以获得高产率。但遗憾的是，还没有一种能满足这些要求的化学耦合方法相比，适用于实际合成的方法很少。 在肽合成过程中，参与多种反应的官能团常常与一个手性中心相连（甘氨酸是唯一的例外），存在发生的消旋的潜在危险。 多肽合成循环的最后一步，保护基要全部脱除。除了在二肽的合成中需要全脱保护以外，选择性脱除保护基对于肽链延长具有非常重要的意义。合成策略要深思熟虑地规划，依战略选择，可以选择性脱除Nα－氨基保护基或羧基保护基。“战略”一词这里是指单个氨基酸的缩合反应顺序。一般来说，在逐步合成和片段缩合之间是有区别的。在溶液中进行肽合成（也指“常规合成”），对困难序列，多数情况下，用肽链逐步延长法只能合成较短的片段。要合成更长的肽时，目标分子必须分割成合适的片段，并确定在片段缩合过程中，它们能使能C端差向异构化程度最小。在单个片段逐步组装完成后，再连接产生目标化合物。肽合成战术包括选择最恰当的保护基组合和最佳的片段偶联方法。 最初的固相多肽合成（SPPS）只是肽和蛋白质逐步合成法的一种变化，其概念是将增长的肽链连接到一个不溶性的聚合物载体上，由Robert Bruce Merrifield在1963年首次报道。今天，为纪念他1984年获得诺贝尔奖而称之为Merrifield。在聚合物载体上，也可以进行片段缩合反应。

多肽合成方法

1．多肽化学合成概述： 1963年，R.B.Merrifield［1］创立了将氨基酸的C末端固定在不溶性树脂上，然后在此树脂上依次缩合氨基酸，延长肽链、合成蛋白质的固相合成法，在固相法中，每步反应后只需简单地洗涤树脂，便可达到纯化目的.克服了经典液相合成法中的每一步产物都需纯化的困难，为自动化合成肽奠定了基础.为此，Merrifield获得1984年诺贝尔化学奖. 今天，固相法得到了很大发展.除了Merrifield所建立的Boc法(Boc:叔丁氧羰基)之外，又发展了Fmoc 固相法(Fmoc:9-芴甲氧羰基).以这两种方法为基础的各种肽自动合成仪也相继出现和发展，并仍在不断得到改造和完善. Merrifield所建立的Boc合成法［2］是采用TFA(三氟乙酸)可脱除的Boc为α-氨基保护基，侧链保护采用苄醇类.合成时将一个Boc－氨基酸衍生物共价交联到树脂上，用TFA脱除Boc，用三乙胺中和游离的氨基末端，然后通过Dcc活化、耦联下一个氨基酸，最终脱保护多采用HF法或TFMSA(三氟甲磺酸)法.用Boc法已成功地合成了许多生物大分子，如活性酶、生长因子、人工蛋白等. 多肽是涉及生物体内各种细胞功能的生物活性物质。它是分子结构介于氨基酸和蛋白质之间的一类化合物,由多种氨基酸按照一定的排列顺序通过肽键结合而成。到现在，人们已发现和分离出一百多种存在于人体的肽，对于多肽的研究和利用，出现了一个空前的繁荣景象。多肽的全合成不仅具有很重要的理论意义，而且具有重要的应用价值。通过多肽全合成可以验证一个新的多肽的结构；设计新的多肽，用于研究结构与功能的关系；为多肽生物合成反应机制提供重要信息；建立模型酶以及合成新的多肽药物等。 多肽的化学合成技术无论是液相法还是固相法都已成熟。近几十年来，固相法合成多肽更以其省时、省力、省料、便于计算机控制、便于普及推广的突出优势而成为肽合成的常规方法并扩展到核苷酸合成等其它有机物领域。本文概述了固相合成的基本原理、实验过程，对其现状进行分析并展望了今后的发展趋势。 从1963年Merrifield发展成功了固相多肽合成方法以来，经过不断的改进和完善，到今天固相法已成为多肽和蛋白质合成中的一个常用技术，表现出了经典液相合成法无法比拟的优点。其基本原理是：先将所要合成肽链的羟末端氨基酸的羟基以共价键的结构同一个不溶性的高分子树脂相连，然后以此结合在固相载体上的氨基酸作为氨基组份经过脱去氨基保护基并同过量的活化羧基组分反应，接长肽链。重复（缩合→洗涤→去保护→中和及洗涤→下一轮缩合）操作，达到所要合成的肽链长度，最后将肽链从树脂上裂解下来，经过纯化等处理，即得所要的多肽。其中α-氨基用BOC（叔丁氧羰基）保护的称为BOC固相合成法，α-氨基用FMOC（9-芴甲氧羰基）保护的称为FMOC固相合成法， 2．固相合成的基本原理 多肽合成是一个重复添加氨基酸的过程，固相合成顺序一般从C端（羧基端）向 N端（氨基端）合成。过去的多肽合成是在溶液中进行的称为液相合成法。现在多采用固相合成法，从而大大的减轻了每步

多肽合成的研究及应用现状

多肽合成的研究及应用现状 多肽合成的研究及应用现状 多肽是一种与生物体内各种细胞功能都相关的生物活性物质，它的分子结构介于氨基酸和蛋白质之间，是由多种氨基酸按照一定的排列顺序通过肽键结合而成的化合物。到现在，人们已在人体中发现和分离出一百多种肽类，关于多肽的研究与应用，也取得了巨大的进步，引发了空前的研究热潮。多肽的全合成不仅具有很重要的理论意义，而且具有重要的应用价值，多肽研究成为了医学和分子生物学研究的重点对象，世界各先进国家无不拨出巨款来建立各种规模的多肽研究中心，以期在这一重要领域中取得突破性进展。现在具有生物活性的多肽已经广泛地应用在临床检测、医学研究、疾病防治和治疗等三大方面。 1，多肽合成的研究历史 多肽合成研究已经走过了一百多年的光辉历程，1902年，Emil Fischer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，直到1932年，Max Bergmann等人开始使用苄氧羰基（Z）来保护α-氨基，多肽合成才开始有了一定的发展。到了20世纪50年代，有机化学家们合成了大量的生物活性多肽，包括催产素，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提供了实验和理论基础。1963年，Merrifield首次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，一出现就由于其合成方便，迅速，成为多肽合成的首选方法，而且带来了多肽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），为此，Merrifield荣获了1984年的诺贝尔化学奖。Merrifield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，同时，Merrifield在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）。1972，Lou Carpino 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，以BOC和FMOC这两种方法为基础的各种肽自动合成仪也相继出现和发展，并仍在不断得到改造和完善。同时，固相合成树脂，多肽缩合试剂以及氨基酸保护基，包括合成环肽的氨基酸正交保护上也取得了丰硕的成果。 2，多肽合成的原理与步骤 多肽合成是一个重复添加氨基酸的过程，固相合成顺序一般从C端（羧基端）向 N端（氨基端）合成。过去的多肽合成是在溶液中进行的称为液相合成法。从1963年Merrifield发展成功了固相多肽合成方法以来，经过不断的改进和完善，到今天固相法已成为多肽和蛋白质合成中的一个常用技术，表现出了经典液相合成法无法比拟的优点，从而大大的减轻了每步产品提纯的难度。 2.1多肽合成基本原理： 先将所要合成肽链的羟末端氨基酸的羟基以共价键的结构同一个不溶性的高分子树脂相连，然后以此结合在固相载体上的氨基酸作为氨基组份经过脱去氨基保护基并同过量的活化羧基组分反应，接长肽链。重复（缩合→洗涤→去保护→中和及洗涤→下一轮缩合）操作，达到所要合成的肽链长度，最后将肽链从树脂上裂解下来，经过纯化等处理，即得所要的多肽。其中α-氨基用BOC（叔丁氧羰基）保护的称为BOC固相合成法，α-氨基用FMOC（9-芴甲氧羰基）保护的称为FMOC固相合成法。 2.2固相多肽合成的步骤： A，树脂的选择及氨基酸的固定

多肽合成

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，Emil Fischer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，Max Bergmann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，Fred Sanger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，Lou Carpino 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。 进入21世纪，随着蛋白质组学的研究深入，对于多肽化学的要求不仅仅是合成方法，而更多的集中在多肽标记与修饰方法，以及蛋白结构与功能模拟多肽的合成以及长肽或蛋白合成。 多肽化学合成的基本介绍 多肽化学合成方法，包括液相和固相两种方法。液相合成方法现在主要采用BOC和Z两种保护方法，现在主要应用在短肽合成，如阿斯巴甜，力肽，催产素等，其相对与固相合成，具有保护基选择多，成本低廉，合成规模容易放大的许多优点。与固相合成比较，液相合成主要缺点是，合成范围小，一般都集中在10个氨基酸以内的多肽合成，还有合成中需要对中间体进行提纯，时间长，工作量大。固相合成方法现在主要采用FMOC和BOC两种方法，它具有合成方便，迅速，容易实现自动化，而且可以比较容易的合成到30个氨基酸左右多肽。 1.1．氨基酸保护基 20种常见氨基酸，根据侧链可以分为几类：脂肪族氨基酸（Ala，Gly，Val，Leu，Ile，），芳香族氨基酸（Phe，Tyr，Trp，His），酰胺或羧基侧链氨基酸（Asp，Glu，Asn，Gln），碱性侧链氨基酸（Lys，Arg），含硫氨基酸（Cys，Met），含醇氨基酸（Ser，Thr），亚氨型基酸（Pro）。多肽化学合成中氨基酸的保护非常关键，直接决定了合成能够成功的关键。因为常见的20中氨基酸中有很多都是带有活性侧链的，需要进行保护，一般要求，这些保护基在合成过程中稳定，无副反应，合成结束后可以完全定量的脱除。合成中需要进行保护的氨基酸包括：Cys，Asp，Glu，His，Lys，Asn，Gln，Arg，Ser，Thr，Trp，Tyr。需要进行保护的基团：羟基，羧基，巯基，氨基，酰胺基，胍基，吲哚，咪唑等。其中Trp也可以不保护，因

合成多肽药物药学研究技术指导原则

指导原则编号： 【H 】G P H 11 - 1 合成多肽药物药学研究技术指导原则 二00七年九月

目录 一、前言 二、合成多肽药物药学研究的基本考虑 三、合成多肽药物药学研究的主要内容（一）制备工艺研究 （二）结构确证研究 （三）制剂处方工艺研究 （四）质量研究与质量标准 （五）稳定性研究 四、名词解释 五、参考文献 六、著者

合成多肽药物药学研究技术指导原则 一、前言 多肽类化合物是一类重要的生物活性分子。20世纪70年代生物技术在生命科学领域的应用，使多肽等生物技术药物的研究进展迅速；与此同时，随着多肽固相合成技术及高效液相色谱（HPLC）纯化、分析技术等的发展，合成多肽药物的开发也成为药物研究中的一个活跃领域。 采用化学合成方法制备多肽，可以对天然多肽的结构进行修饰，从而增加多肽与受体的亲和力、选择性，增强对酶降解的抵抗力或改善药代动力学特性，甚至由受体的激动剂变为拮抗剂；此外，新技术的发展，例如以多肽固相合成和组合化学为基础的组合肽库合成技术，使得在短时间内获得大量的多肽化合物成为可能，药物筛选的效率不断提高。因此，将会有越来越多的采用化学合成方法制备的多肽类化合物成为治疗用药物。 合成多肽药物是指采用化学合成方法制备的多肽类药物。这类药物的药学研究同样遵循国家食品药品监督管理局已经发布的相关技术指导原则的一般性要求。但是，由于多肽主要由氨基酸（包括天然氨基酸和非天然氨基酸）构成，这使得多肽类药物在制备方法、结构确证、质量研究等方面又有与一般药物不同的独特问题。本指导原则就是在已有的相关指导原则基础上，对合成多肽药物药学研究方面所涉及的特殊问题进行分析，结合国内对多肽药物研究和评价的实践经验，提出多肽药物药学各项研究的一般性要求。当然，具体品种研究

多肽氨基酸知识

(一)基本氨基酸 组成蛋白质得20种氨基酸称为基本氨基酸。它们中除脯氨酸外都就是*氨基酸，即在a-碳原子上有一个氨基。基本氨基酸都符合通式，都有单字母与三字母缩写符号。 按照氨基酸得侧链结构，可分为三类:脂肪族氨基酸、芳香族氨基酸与杂环氨基酸。 1、脂肪族氨基酸共15种。 侧链只就是炷链:Gly, Ala, Vai. Leu. lie后三种带有支链,人体不能合成，就是必需氨基酸。 侧链含有羟基:Scr, Thr许多蛋白酶得活性中心含有线氨酸，它还在蛋白质与糖类及磷酸得结合中起重要作用。 侧链含硫原子:Cys, Met两个半胱氨酸可通过形成二硫键结合成一个胱氨酸。二硫键对维持蛋白质得髙级结构有重要意义。半胱氨酸也经常出现在蛋白质得活性中心里。甲硫氨酸得硫原子有时参与形成配位键。甲硫氨酸可作为通用甲基供体，参与多种分子得甲基化反应。 侧链含有竣基:Asp(D), Glu(E) 侧链含酰胺基:Asn(N). Gln(Q) 侧链显碱性:Arg(R), Lys(K) 2、芳香族氨基酸包括苯丙氨酸(Phe.F)与酪氨酸(Tyr.Y)两种。酪氨酸就是合成甲状腺素得原料。 3、杂环氨基酸 包括色氨酸(Trp.W)、组氨酸(His)与脯氨酸(Pro)三种。其中得色氨酸与芳香族氨基酸都含苯环,都有紫外吸收(280nm)o所以可通过测量蛋白质得紫外吸收来测立蛋白质得含量。组氨酸也就是碱性氨基酸，但碱性较弱，在生理条件下就是否带电与周用内环境有关。它在活性中心常起传递电荷得作用。组氨酸能与铁等金属离子配位。脯氨酸就是唯一得仲氨基酸，就是a- 螺旋得破坏者。 B就是指Asx.R卩Asp或Asn:Z就是指Glx,R卩Glu或Gin。 基本氨基酸也可按侧链极性分类： 非极性氨基酸:Ala, Vai. Leu. lie, Met, Phe. Trp. Pro 共八种 极性不带电荷:Gly, Ser. Thr, Cys, Asn. Gin, Tyr 共七种 带正电荷:Arg, Lys, His 带负电荷:Asp, Glu (二)不常见得蛋白质氨基酸 某些蛋白质中含有一些不常见得氨基酸,它们就是基本氨基酸在蛋白质合成以后经疑化、拨化、甲基化等修饰衍生而来得。也叫稀有氨基酸或特殊氨基酸。如4-疑脯氨酸、5-疑赖氨酸、锁链素等。其中羟脯氨酸与疑赖氨酸在胶原与弹性蛋白中含星较多。在甲状腺素中还有3.5- 二碘酪氨酸。 (三)非蛋白质氨基酸 自然界中还有150多种不参与构成蛋白质得氨基酸。它们大多就是基本氨基酸得衍生物，也有一些就是D-氨基酸或队丫、L氨基酸。这些氨基酸中有些就是重要得代谢物前体或中间产物，如瓜氨酸与乌氨酸就是合成精氨酸得中间产物0-丙氨酸就是遍多酸(泛酸，辅酶A前体) 得前体，丫-氨基丁酸就是 传递神经冲动得化学介质。 二、氨基酸得性质 (一)物理性质 *氨基酸都就是白色晶体，每种氨基酸都有特殊得结晶形状，可以用来鉴别怨种氨基酸。除胱氨酸与酪氨酸外,都能溶于水中。脯氨酸与疑脯氨酸还能溶于乙醇或乙MI中。 除甘氨酸外.a-氨基酸都有旋光性.*碳原子具有手性。苏氨酸与异亮氨酸有两个手性碳原子。从蛋白质水解得到得氨基酸都就是L-型。但在生物体内特别就是细菌中.D-氨基酸也存在, 如细菌得细胞壁与某些抗菌素中都含有D-氨基酸。

多肽合成详细解说

多肽合成详细解说 1．多肽化学合成概述： 1963年，R.B.Merrifield［1］创立了将氨基酸的C末端固定在不溶性树脂上，然后在此树脂上依次缩合氨基酸，延长肽链、合成蛋白质的固相合成法，在固相法中，每步反应后只需简单地洗涤树脂，便可达到纯化目的.克服了经典液相合成法中的每一步产物都需纯化的困难，为自动化合成肽奠定了基础.为此，Merrifield获得1984年诺贝尔化学奖. 今天，固相法得到了很大发展.除了Merrifield所建立的Boc法(Boc:叔丁氧羰基)之外，又发展了Fmoc固相法(Fmoc:9-芴甲氧羰基).以这两种方法为基础的各种肽自动合成仪也相继出现和发展，并仍在不断得到改造和完善. Merrifield所建立的Boc合成法［2］是采用TFA(三氟乙酸)可脱除的Boc为α-氨基保护基，侧链保护采用苄醇类.合成时将一个Boc－氨基酸衍生物共价交联到树脂上，用TFA 脱除Boc，用三乙胺中和游离的氨基末端，然后通过Dcc活化、耦联下一个氨基酸，最终脱保护多采用HF法或TFMSA(三氟甲磺酸)法.用Boc法已成功地合成了许多生物大分子，如活性酶、生长因子、人工蛋白等. 多肽是涉及生物体内各种细胞功能的生物活性物质。它是分子结构介于氨基酸和蛋白质之间的一类化合物,由多种氨基酸按照一定的排列顺序通过肽键结合而成。到现在，人们已发现和分离出一百多种存在于人体的肽，对于多肽的研究和利用，出现了一个空前的繁荣景象。多肽的全合成不仅具有很重要的理论意义，而且具有重要的应用价值。通过多肽全合成可以验证一个新的多肽的结构；设计新的多肽，用于研究结构与功能的关系；为多肽生物合成反应机制提供重要信息；建立模型酶以及合成新的多肽药物等。 多肽的化学合成技术无论是液相法还是固相法都已成熟。近几十年来，固相法合成多肽更以其省时、省力、省料、便于计算机控制、便于普及推广的突出优势而成为肽合成的常规方法并扩展到核苷酸合成等其它有机物领域。本文概述了固相合成的基本原理、实验过程，对其现状进行分析并展望了今后的发展趋势。 从1963年Merrifield发展成功了固相多肽合成方法以来，经过不断的改进和完善，到今天固相法已成为多肽和蛋白质合成中的一个常用技术，表现出了经典液相合成法无法比拟的优点。其基本原理是：先将所要合成肽链的羟末端氨基酸的羟基以共价键的结构同一个不溶性的高分子树脂相连，然后以此结合在固相载体上的氨基酸作为氨基组份经过脱去氨基保护基并同过量的活化羧基组分反应，接长肽链。重复（缩合→洗涤→去保护→中和及洗涤→下一轮缩合）操作，达到所要合成的肽链长度，最后将肽链从树脂上裂解下来，经过纯化等处理，即得所要的多肽。其中α-氨基用BOC（叔丁氧羰基）保护的称为BOC固相合成法，α-氨基用FMOC（9-芴甲氧羰基）保护的称为FMOC固相合成法， 2．固相合成的基本原理 多肽合成是一个重复添加氨基酸的过程，固相合成顺序一般从C端（羧基端）向N端（氨基端）合成。过去的多肽合成是在溶液中进行的称为液相合成法。现在多采用固相合成法，从而大大的减轻了每步产品提纯的难度。为了防止副反应的发生，参加反应的氨基酸的侧链都是保护的。羧基端是游离的，并且在反应之前必须活化。化学合成方法有两种，即Fmoc 和tBoc。由于Fmoc比tBoc存在很多优势，现在大多采用Fmoc法合成，如图：

多肽固相合成的研究进展

科学与财富 多肽固相合成的研究进展 刘立伟 （华北理工大学迁安学院河北唐山064400） 摘要：多肽是一类非常重要的生物活性物质，在治疗某些疾病方面具有独特的疗效，因此其化学合成有着非常重要的意义。文章介绍了多肽固相合成的原理、方法、固相载体的选择、连接分子的种类及肽键的形成等，揭示了固相合成多肽存在的问题并展望了其研究前景。 关键词：多肽固相合成 1多肽的概述 多肽是普遍存在于生物体内由氨基酸组成的生物活性物质，它是由多种氨基酸按照一定的排列顺序通过肽键结合而成。在生物体内发现的多肽已达数万种，由于其具有广泛的生物活性及良好的安全性，因此已日益受到药物研发工作者的重视。尤其在20世纪90年代以后，随着多肽合成技术的日臻成熟，越来越多的活性多肽已被开发并广泛应用于医药、食品、化妆品、农业及畜牧业等领域。 合成多肽的方法主要是指化学合成法，其中液相合成和固相合成是最主要的合成方法，无论是液相法还是固相法都已经很成熟。液相合成多肽主要有逐步合成和分段合成两种途径，它在多肽的工业化生产方面有非常重要的应用。与经典的液相合成多肽方法相比，固相法合成多肽更以其省时、省力、省料、便于计算机控制、便于普及推广的突出优势而成为肽合成的常规方法并扩展到核苷酸合成等其它有机物领域。 2多肽的固相合成 1963年Merrifield提出固相多肽合成方法(SPPS，Solid Phase Peptide Synthesis)，为多肽研究开辟了广阔的天地，并极大地推动了分子生物学等领域的发展，为此1984年Merrifield被授予了诺贝尔化学奖。 2.1固相合成的基本原理 多肽合成是一个重复添加氨基酸的过程，合成一般从C端(羧基端)向N端(氨基端)合成。首先将目的肽第一个氨基酸的羧基以共价键的形式与固相载体相连，再以这一氨基酸的氨基为合成起点，经过脱去氨基保护基并同过量的活化的第二个氨基酸反应，接长肽链。重复(缩合?洗涤?去保护?中和及洗涤?下一轮缩合)操作，达到所要合成的肽链长度，最后将肽链从树脂上裂解下来，经过纯化等处理，即得所要的多肽。其中α-氨基用Boc（叔丁氧羰基）保护的称为Boc固相合成法，α-氨基用Fmoc（9-甲氧羟基合成）保护的称为Fmoc固相合成法。 2.2合成方法 2.2.1Boc合成法 采用三氟乙酸(TFA)可脱除的Boc为α-氨基保护基，侧链保护采用苄醇类。合成时将一个Boc保护的α-氨基酸共价交联到树脂上，用TFA 脱除Boc，三乙胺中和游离的氨基末端，然后通过DCC活化、偶联下一个氨基酸，最终采用强酸HF法或三氟甲磺酸(TFMSA)将合成的目标多肽从树脂上解离。在Boc合成法中，由于要反复地用酸来脱保护以便进行下一步的偶联，这就引入了一些副反应，如多肽容易从树脂上切除下来，氨基酸侧链在酸性条件不稳定并发生副反应。 2.2.2Fmoc合成法 1978年，Meienlofer和Atherton等人发展了以Fmoc(9-芴甲氧羰基)基团作为α-氨基保护基的多肽合成方法—Fmoc法。在Fmoc法中，采用了可被碱脱除的Fmoc作为α-氨基酸的保护基，侧链采用酸脱除的Boc 保护方法。Fmoc作为氨基保护基的优点在于它对酸稳定，用TFA等试剂处理不受影响，仅需用温和的碱处理，侧链用对碱稳的Boc进行保护等。肽段最后用TFA/二氧甲烷(DCM)定量地从树脂上切除，避免了采用强酸。Fmoc法与Boc法相比，由于Fmoc法反应条件温和，副反应少，产率高，而被广泛应用于多肽合成中。 2.3固相合成的聚合物载体的选择 将固相合成与其他多肽合成技术分开来的最主要的特征是固相载体，而能被用作多肽固相载体的聚合物必须满足以下条件:①必须包含合适的连接分子(或反应基团)，使肽链能连接在载体上面，并在以后除去。②必须在合成过程中保持稳定并且不与氨基酸分子反应。③必须提供足够的连接点，以满足肽链不断增长的需要。目前用于固相合成的聚合物载体主要有三类:聚苯乙烯-苯二乙烯交联树脂、聚丙烯酰胺、聚乙烯—乙二醇类树脂及衍生物。这些聚合物载体只有引入相应的连接分子，才能与氨基酸进行连接。根据连接分子的不同，树脂又被分为几种类型:氯甲基树脂、羧基树脂、氨基树脂或酰肼型树脂。 2.4连接分子 一个理想的连接分子必须在整个合成过程中十分稳定，并在合成后可以定量的切割下来而又不破坏合成的目标分子，同时连接分子还需要根据与树脂相连的肽的C端的结构类型，裂解后生成的羧酸、酰胺或氨基醇等衍生物来选择。固相多肽合成使用过的连接分子为含有氯甲基、巯甲基、酰氯基、对苯甲酰基、芳磺酰氯基、烯丙醇基、丁二酰基、邻硝基苄醇基及二苯氯硅烷等的双官能团化合物。 2.5肽键的形成 固相中肽键的形成原理与液相中的基本一致，应用的方法主要有缩合剂法、混合酸酐法、酰氯法、活化酯法和原位法等，其中选用DCC、HOBT 或HOBT/DCC的对称酸酐法、活化酯法由于在肽键的形成过程中可以减少副反应并抑制消旋的发生，最终得到的多肽收率高等优点而应用最广。 2.6多肽的切割，沉淀与纯化 按既定的顺序合成完多肽后，就要把目标多肽从树脂上切割下来，并进行进一步的纯化。由于多肽的合成有Boc法和Fmoc法两种，因此，它们的切割方法也不完全一样。在Boc法中，主要用TFA＋HF裂解和脱侧链保护。在Fmoc法中直接用TFA进行切割。合成肽链进一步的精制、分离与纯化通常采用高效液相色谱、亲和层析、毛细管电泳等。目前应用最多的是高效液相色谱法， 3展望 固相多肽合成已经有50年的历史了，但是，目前人们还只能合成一些相对较短的肽链，而对于相对分子质量较大、肽链较长的蛋白质类物质，固相合成技术还有很大的局限性。同时在合成中要用到大量的有毒试剂，合成费用昂贵，并伴随副反应、消旋化等问题，这些都是不可忽视的问题。而在生物体内，核糖体上合成肽链的速度和产率都是惊人的，那么，是否能从生物体合成蛋白质的原理上得到一些启发，应用在固相多肽合成（树脂）上，这是一个令人感兴趣的问题。同时，寻找更加绿色、环保的多肽合成技术，对科学家来说也是一个重大的挑战。 参考文献： [1]韩香，顾军.多肽的固相合成。天津药学，2002,14（7）：9. [2]李正超，韩香.多肽合成方法研究进展。武警后勤学院学报.2012，22（2）：153-158. 界,2015,11:191-192. [3]曹华英.浅谈电力市场营销在市场经济条件下的发展创新[J].广东科技,2012,03:97-98. [4]刘淑萍.浅析市场经济下电力市场营销的创新发展[J].科技创新与应用,2012,29:265. [5]孙皓.浅议电力企业市场营销的创新发展[J].科技风,2012,20:269. （上接109页）科学发展 110