液相多肽合成技术

一、液相多肽合成的简介

基于将单个N-α保护氨基酸反复加到生长的氨基成份上,合成一步步地进行, 通常从合成链的C端氨基酸开始,接着的单个氨基酸的连接通过用DCC,混合炭酐, 或N-carboxy酐方法实现。Carbodiimide方法包括用DCC做连接剂连接N-和C-保护氨基酸。重要的是, 这种连接试剂促接N保护氨基酸自己炭基和C保护氨基酸自由氨基间的缩水,形成肽链, 同时产出副产物。 然而, 此方法因其导致消旋的副反应,或在强碱存在时形成5(4H)-oxaylones和N-acylurea而受到影响。庆幸地是, 这些副反应能最小化,如果还不能完全消除。方法是加入像HoSu或HoBT这样的连接催化剂, 此外,此方法也可用于合成N保护氨基酸的活性酯衍生物。依次产生的活性酯将自发与任何别的C保护氨基酸或肽反应形成新的肽。

液相多肽合成现在仍然广泛的使用,在合成短肽和多肽片段上具有合成规模大,合成成本低的显著优点,而且由于是在均相中进行反应,可以选择的反应条件更加丰富,像一些催化氢化,碱性水解等条件,都可以使用,这在固相中,使用却由于反应效率低,以及副反应等原因,无法应用。液相多肽合成中主要采用BOC和Z两种反应策略。

图片[1]-液相多肽合成技术-Hypeptide

液相多肽合成

液相合成Glu-Trp 示意图

二、液相多肽合成的缩合试剂主要有:碳二亚胺型,鎓盐型(Uronium)

1,液相多肽合成——碳二亚胺型

主要包括:DCC,DIC,EDC.HCl等。采用DCC进行反应,由于反应中生成的DCU,在DMF中溶解度很小,产生白色沉淀,所以一般不用在固相合成中,但是由于其价格便宜,在液相合成中,可以通过过滤除去,应用仍然相当广泛。EDC.HCl因为其水溶解性的特点,在多肽与蛋白的连接中使用比较多,而且也相当成功。但是该类型的缩合试剂的一个最大的缺点,就是如果单独使用,会有比较多的副反应,但是研究表明如果在活化过程中添加HOBt,HOAt等试剂,可以将其副反应控制在很低的范围。

2, 液相多肽合成——鎓盐型

鎓盐型缩合试剂反应活性高,速度快,现在使用非常广泛,主要包括:HBTU,TBTU,HATU,PyBOP等。该试剂使用过程中需要添加有机碱,如,二异丙基乙胺(DIEA),N-甲基吗啉(NMM),该试剂加入后,才能活化氨基酸。

三、液相多肽合成的特点:

大多数的经典化学反应都是在溶液中进行的。 因此,

(1)在溶液相合成中,可以使用先前所有的有机合成方法而没有任何的限制;

(2)反应物均一混合并且快速移动使得反应机会增加;

(3)在加热反应的例子中,热能通过溶液中的分子分散而被均匀转移;

(4)大量反应可以通过控制反应釜的大小和反应物的数量而实现;

(5)可以在每个步骤提纯并且分析反应化合物。

四、液相多肽合成的缺点:

(1)在反应完成之后,需要的化合物和副产物都一起在反应混合物中,需要溶液化学中的分离步骤。

(2)如果使用过量试剂以获得高产量,需要提纯试剂。

(3)如果起始物质或副产物(或需要的化合物)易挥发或沉淀,那就容易多了,可是,如果这些不发生,就需要一个比较困难的后处理工作-萃取或色谱。 因此,后处理过程通常需要更多的时间和精力胜于反应过程。

(4)自动化溶液相合成由于提纯程序的复杂化而非常困难,因而难以实现 。

合肥科生景肽生物科技有限公司成立于2018年,目前已经打造了全球领先的以肽为核心的生命分子发现、合成生产、结构优化、递送平台,主要瞄准肽发现及靶向递送,专注于为各大制药企业、生物技术公司、科研单位提供一站式的定制化研发服务。 公司独有的KPDS™平台(KS-V Peptide Discovery Services Platform)是国际领先的的多肽药物发现平台,我们致力于创新药物的高效和精准开发,以科生景肽专有KPDS技术为核心,提供一站式,定制化的多肽发现服务,以灵活的产品形式和服务模式助力广大客户各类药物发现项目的快速推进和应用探究,包括但并不限于疾病诊断及保健功能产品、多肽药物、核素偶联药物(RDC)、基于小分子的肽药物偶联物(PDC)和多功能肽偶联物等。
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