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多肽合成方法

更新時間:2023-05-17點擊次數(shù):347

多肽是一種與生物體內(nèi)各種細胞功能都相關(guān)的生物活性物質(zhì),它的分子結(jié)構(gòu)介于氨基酸和蛋白質(zhì)之間,是由多種氨基酸按照一定的排列順序通過肽鍵結(jié)合而成的化合物。多肽是涉及生物體內(nèi)各種細胞功能的生物活性物質(zhì)的總稱,常常被應用于功能分析、抗體研究、尤其是藥物研發(fā)等領(lǐng)域。

1963年,Merrifield提出了固相多肽合成方法(SPPS),由于其合成方便,迅速,成為多肽合成的方法,而且?guī)砹硕嚯挠袡C合成上的一次革命,并成為了一支獨立的學科——固相有機合成,固相合成的發(fā)明同時促進了肽合成的自動化。一臺真正意義上的多肽合成儀出現(xiàn)在1980年代初期。

運行原理

多肽合成儀以固相合成為反應原理,在密閉的防爆玻璃反應器中使氨基酸按照已知順序(序列,一般從C端-羧基端 向 N端-氨基端)不斷添加、反應、合成,操作最終得到多肽載體。固相合成法,大大的減輕了每步產(chǎn)品提純的難度。為了防止副反應的發(fā)生,參加反應的氨基酸的側(cè)鏈都是保護的。羧基端是游離的,并且在反應之前必須活化。固相合成方法有兩種,即Fmoc和tBoc。由于Fmoc比tBoc存在很多優(yōu)勢,現(xiàn)在大多采用Fmoc法合成,但對于某些短肽,tBoc因其產(chǎn)率高的優(yōu)勢仍然被很多企業(yè)所采用。

具體合成由下列幾個循環(huán)組成:

1) 去保護:Fmoc保護的柱子和單體必須用一種堿性溶劑(piperidine)去 除氨基的保護基團。

2) 激活和交聯(lián):下一個氨基酸的羧基被一種活化劑所活化?;罨膯误w與游離的氨基反應交聯(lián),形成肽鍵。在此步驟使用大量的超濃度試劑驅(qū)使反應完成。循環(huán):這兩步反應反復循環(huán)直到合成完成。

3) 洗脫和脫保護:多肽從柱上洗脫下來,其保護基團被一種脫保護劑(TFA) 洗脫和脫保護。


基本元件

反應器

數(shù)百年來,制藥業(yè)的反應器/反應釜 設備以玻璃材質(zhì)常見,因其透明且耐腐蝕,而被眾多化學、生物學專家沿用。多肽合成的過程需要操作人員直觀監(jiān)測,同時合成后可進行在線切割(切割試劑TFA的強腐蝕性對反應器材質(zhì)有了極大限制),這些要求限制反應器以玻璃材質(zhì)適用。

玻璃材質(zhì)的反應器在制造工藝上有極大的難度限制:①燒制工藝:磨口精度要求,正如很多國產(chǎn)設備都無法達到要求出現(xiàn)漏液漏氣現(xiàn)象,玻璃壁均勻程度等。②配合攪拌柄以及密封裝置的成套加工工藝③防爆處理

氨基酸儲罐

溶劑儲罐

量筒

轉(zhuǎn)液瓶

感應器

多端觸發(fā)器自感應定量量取法,直觀、科學、相對誤差。

廢液桶

廢液桶通常選擇容積較大的HDPE桶,保證通風良好,同時需安裝感應器裝置時刻檢測廢液情況,避免溢出。

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