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多肽化學(xué)合成知識
點擊次數(shù)：1498 發(fā)布時間：2008-1-17
多肽是涉及生物體內(nèi)各種細(xì)胞功能的生物活性物質(zhì)。它是分子結(jié)構(gòu)介于氨基酸和蛋白質(zhì)之間的一類化合物,由多種氨基酸按照一定的排列順序通過肽鍵結(jié)合而成。到現(xiàn)在，人們已發(fā)現(xiàn)和分離出一百多種存在于人體的肽，對于多肽的研究和利用，出現(xiàn)了一個的繁榮景象。多肽的合成不僅具有很重要的理論意義，而且具有重要的應(yīng)用價值。通過多肽合成可以驗證新的多肽結(jié)構(gòu)；設(shè)計新的多肽，用于研究結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系；為多肽生物合成反應(yīng)機(jī)制提供重要信息；建立模型酶以及合成新的多肽藥物等。
1963年，R.B.Merrifield創(chuàng)立了將多肽羧基端的氨基酸固定在不溶性樹脂上，然后在此樹脂上依次偶聯(lián)氨基酸，延長肽鏈、合成多肽的固相合成法，在固相法中，每步反應(yīng)后只需簡單地洗滌樹脂，便可達(dá)到純化目的。克服了經(jīng)典液相合成法中的每一步產(chǎn)物都需純化的困難，為多肽的自動化合成奠定了基礎(chǔ)。為此，Merrifield獲得1984年諾貝爾化學(xué)獎。
Merrifield所建立的Boc合成法是采用TFA(三氟乙酸)可脫除的Boc（叔丁氧羰基）為α-氨基保護(hù)基，側(cè)鏈保護(hù)采用芐醇類。合成時將一個Boc－氨基酸衍生物共價交聯(lián)到樹脂上，用TFA脫除Boc，用三乙胺中和游離的氨基末端，然后通過DCC活化、偶聯(lián)下一個氨基酸，zui終脫保護(hù)多采用HF法或TFMSA(三氟甲磺酸)法。用Boc法已成功地合成了許多生物大分子，如活性酶、生長因子、人工蛋白等。
在Boc合成法中，反復(fù)地用酸來脫保護(hù)，這種處理帶來了一些問題：如在肽與樹脂的接頭處，當(dāng)每次用50%TFA脫Boc基時，有約1.4%的肽從樹脂上脫落，合成的肽鏈越長，這樣的損失越嚴(yán)重；此外，酸處理會引起側(cè)鏈的一些副反應(yīng)，Boc合成法尤其不適于合成含有色氨酸等對酸不穩(wěn)定的肽類。1978年，Chang、Meienlofer和Atherton等人采用Carpino報道的Fmoc（9-芴甲氧羰基）基團(tuán)作為α-氨基保護(hù)基，成功地進(jìn)行了多肽的Fmoc固相合成。Fmoc法與Boc法的根本區(qū)別在于采用了堿可脫除的Fmoc為α-氨基的保護(hù)基，側(cè)鏈的保護(hù)采用TFA可脫除的叔丁氧基等，樹脂采用90%TFA可切除的對烷氧芐醇型樹脂，zui終的脫保護(hù)避免了強(qiáng)酸處理。
自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)合成中的一個常用技術(shù)，表現(xiàn)出了液相合成法*的優(yōu)點。近幾十年來，固相法合成多肽更以其省時、省力、省料、便于計算機(jī)控制、便于普及推廣的突出優(yōu)勢而成為多肽合成的常規(guī)方法。以Boc和Fmoc兩種方法為基礎(chǔ)的各種多肽自動合成儀也相繼出現(xiàn)，并仍在不斷得到發(fā)展和完善。