多肽合成入门

O
N
N
N
N
N N
C H2
C H2
C H2
C H2
三字母符号 单字母符号
Ala
A
Val
V
Leu
L
Ile
I
Pro
P
Phe
F
Trp
W
Met
M
Gly
G
Ser
S
Thr
T
Cys
C
Tyr
Y
Asn
N
Gln
Q
Asp
D
Glu
E
Lys
K
Arg
R
His
H 当前您浏览的位置是第四页，共三十八页。
内容总结
多肽合成入门。化学合成多肽就把氨基酸按照一定的氨基酸排列顺序和连接方式连接起 来。因为N烷氧羰基的保护的氨基酸在接肽时不易发生消旋化，故烷氧羰基使用最多。重复 上述步骤(脱保护和接肽), 按还未成环前的直链肽的序列由羧基端→氨基端的顺序依次连接氨 基酸。合成的目的主要是为了进一步验证所得到的结构是否正确或者进一步确定它的生物功 能。D、L命名法。这样，在纸面上的横线上连接向前（水平方向）的基团
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NCA的合成：酰氯法、光气法
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例 ValAla的合成
0.89克L-Ala和1克Na2CO3用1N NaOH(10ml)和水(40ml)溶解，加入50ml乙腈，溶 液分两层。将此两相溶液冷却到-10℃，在剧烈搅拌下于2小时内加入预先冷却到20 ℃含有1.57克Val-NCA的乙腈溶液(15.7ml)，在-10 ℃反应。反应结束后分去上相的 乙腈溶液，水相在冷却下用50ml乙腈洗尽未反应的NCA。水溶液用浓硫酸中和， 再加入100ml乙醇，滤去析出的Na2SO4结晶。滤液减压浓缩，加入50ml乙醇和50ml 乙醚，得结晶。用水重结晶后得1.37克。
羧基活化法的基本原理是先将N-保护氨基酸或肽的a-羧基转变 成活化型的RCOX，从而有利于NH2R’对它进行亲核反应生成 RCONHR’。一般来说，取代基团X的吸电子性越强，其对羧 基的活化能力也越强。
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肽键生成的方法
羧基取代基的活化能力顺序
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Phe
F
Trp
W
Met
M
Gly
G
Ser
S
Thr
T
Cys
C
Tyr
Y
Asn
N
Gln
Q
Asp
D
Glu
E
Lys
K
Arg
R
His
H 当前您浏览的位置是第十八页，共三十八页。
侧链功能团的保护
例 半胱氨酸的S-苄基(S-Bzl)保护 胱氨酸经Na/NH3还原后的溶液同氯化苄反应以及半胱氨酸 盐酸盐在碱性溶液中剧烈搅拌下同溴化苄反应都可以导 入S-Bzl基得到S-苄基半胱氨酸。S-苄基对酸和碱都比较稳定， 它可经得起TFA、HBr/HOAc 、HCl/CH3OH等酸处理和碱皂化 及肼解等处理，只能用Na/NH3还原、HF(20℃，30分钟)、 F3CSO3H(40 ℃，30分钟)等处理脱去。
二酰胺的形成：
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3、活化酯法
羧酸酯氨解生成酰胺的反应是胺对酯进行亲核取代，因此增加R‘基团的 吸电子能力必将增加羰基碳原子的正电性而有利于氨解反应的进行
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O
活化酯的种类：1）芳基活化酯
X
O
O
2）烯基酯
XCCO
3）与N-羟基化合物形成的活化H酯H
多肽合成入门
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多肽合成简介
多肽简介
多肽合成原理
氨基保护 羧基保护 侧链功能团的保护
肽键生成的方法
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多肽简介
蛋白质的基本结构单位是氨
基酸，由20种氨基酸组成的
各种各样的蛋白质。 每个氨基酸分子（脯氨酸除
外）alpha碳原子上都结合一
R基团带负 电荷的氨 基酸 (pH=7.0 时)
R基团带正 电荷的氨 基酸 (pH=7.0 时）
丝氨酸(serine)
苏氨酸 (threonine)
半胱氨酸 (cysteine)
酪氨酸 (tyrosine)
天冬酰胺 (asparagine)
谷氨酰胺 (Glutamine)
天冬氨酸 (aspartic acid) 谷氨酸(glutamic
4）活化酰胺 5）固相活化酯
O
N
PN
O
活化酯的制备：1）DCC法
2）转酯反应
3）加成
4）混合酸酐法
HO N
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4、NCA法
优点：1）反应速度快，肽合成周期短 2）得到的氨基游离的肽可直 接用于第2轮的肽合成 3）侧链可以较少的保护，除NCA的侧链需保 护外，氨基组分只有Lys和Cys必须保护 4）反应有可能在水溶液中 进行。
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多肽简介
肽alp键h是a-蛋C白OO质H分脱子水中缩氨基合酸而间成的的主酰要胺连键接。方式一，个是氨一基个酸alp的haα--N羧H基2和与一另个一个氨 基酸的α-氨基之间失去一分子水相互连接而成的化合物称为肽（peptide）， 由2 个氨基酸缩合形成的肽叫二肽，由3 个氨基酸缩合形成的肽叫三 肽，少于10 个氨基酸的肽称为寡肽，由10个以上氨基酸形成的肽叫多 肽，因此蛋白质的结构就是多肽链结构。每个肽在其一端有一自 由氨基，称为氨基端或N-末端，在另一端有一自由羧基，称为羧 基端或C-末端。
因为n烷氧羰基的保护的氨基酸在接肽时不易发生消旋化故烷氧羰基使用最多氨基保护肽键生成的方法羧基保护第三种除了用酸或碱脱去外还可以用其他的方法选择性脱去如苄酯苯羰羧基保护羧基保护基脱保护条件用naohkoh在有机水溶液中皂化脱去苄酯取代苄除能像甲酯或乙酯那样用皂化的方法脱掉外还可以用催化氢解的方法脱除叔丁酯otbu能用hcl有机溶剂hbracohtfahf等酸解的方法脱去用hcl有机溶剂二乙胺的乙醇溶液稀的naoh水溶液和肼解脱去用催化氢解或硫代酚钠处理脱去吡啶4甲酯用催化氢解电解还原na液氨处理碱皂化等方法脱去三甲硅乙酯naoh皂化脱去tfa和hcl有机溶剂酸解脱去肽键生成的方法侧链功能团的保护由于不少氨基酸的侧链都带有能反应的基团如羟基巯基酚基b和r羧基了避免副反应的发生在多肽合成中往往也选用适当的保护基将它们保护起来20种构成蛋白质的氨基酸氨基酸名称结构式三字母符号单字母符号丙氨酸alanineala缬氨酸valineval亮氨酸leucineleu异亮氨酸isoleucineile脯氨酸prolinepro苯丙氨酸phenylalaninephe色氨酸tryptophantrp甲硫氨酸methioninemet甘氨酸glycinegly丝氨酸serineser苏氨酸threoninethr半胱氨酸cysteinecys酪氨酸tyrosinetyr天冬酰胺asparagineasn谷氨酰胺glutaminegln天冬氨酸asparticacidasp谷氨酸glutamicacidglu赖氨酸lysinelys精氨酸argininearg组氨酸histidineph60时his非极性r基氨基极性不带电荷r基氨基r基团带负电荷的氨r基团带正电荷的氨chch半胱氨酸的s苄基sbzl保护胱氨酸经nanh还原后的溶液同氯化苄反应以及半胱氨酸盐酸盐在碱性溶液中剧烈搅拌下同溴化苄反应都可以导入sbzl基得到s苄基半胱氨酸
肽键生成的方法
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羧基保护
目前使用的羧基保护大致可以分为三种 一种可以用碱皂化脱去，如甲酯、乙酯 另一种可以用酸脱去，如叔丁酯、对甲
氧苄酯，邻苯二甲酰亚胺甲酯等 第三种除了用酸或碱脱去外，还可以用
其他的方法选择性脱去，如苄酯、苯羰 基甲酯、三甲硅乙酯
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肽键生成的方法
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侧链功能团的保护
由于不少氨基酸的侧链都带有能反应的 基团，如羟基、巯基、酚基、B-和r-羧基、 胍基、咪唑基、吲哚基和硫醚基等，为 了避免副反应的发生，在多肽合成中往 往也选用适当的保护基将它们保护起来
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acid)
赖氨酸(lysine)
精氨酸 (arginine)
组氨酸 (histidine)pH=6.0时
O O
S
N O
N O
N O
O
H
2
C
H3C HC
O
H
2
C
S
O
O
O N
N
O
O O
O
N N N
N
N N
N O N O N
H 2
C
O O
H 2
C
O
N
O
N O
N
N O
C H2
H 2
C
O
O
O N
O N
O N
O
R1
R2
H2N
N
N
O
O
Rn N
Rn+1
N
OH
O
O
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多肽简介 多肽合成原理
氨基保护 羧基保护
侧链功能团的保护
肽键生成的方法
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多肽合成原理
化学合成多肽就把氨基酸按照一定的氨基酸排列顺序和连接
No 方式连接起来。
为了得到具有特定氨基酸顺序的合成多肽，采用逐步缩合的 定向合成方法，即先将不需要反应的氨基或羧基用适当的基 团保护起来，再进行连接反应，以保证反应的定向进行。
氨基保护
氨基保护常用的保护基分为烷氧羰基、 酰基，和烷基三大类。因为N烷氧羰基的 保护的氨基酸在接肽时不易发生消旋化， 故烷氧羰基使用最多
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氨基保护
当前您浏览的位置是第十二页，共三十八页。
多肽简介 多肽合成原理
氨基保护
羧基保护 侧链功能团的保护
个-NH2、一个-COOH、一 个氢原子，和一个各不相 同的-R
R
H2八页。
20种构成蛋白质的氨基酸
氨基酸名称 丙氨酸(alanine)
结构式
O N
R基
CH3
非极性R 基氨基 酸
缬氨酸（valine)
亮氨酸 （Leucine)
异亮氨酸 （isoleucine)
半胱氨酸 (cysteine)
酪氨酸 (tyrosine)
天冬酰胺 (asparagine)
谷氨酰胺 (Glutamine)
天冬氨酸 (aspartic acid) 谷氨酸(glutamic
acid)
赖氨酸(lysine)
精氨酸 (arginine)
组氨酸 (histidine)pH=6.0时
O O
R1
R2
XNH
N
N
O
O
Rn
Rn+1
N
N
Y
O
O
R1
R2
+ H2N
N
N
O
O
Rn
Rn+1
N
N
OQ
O
O
R1
R2
XNH
N
N
O
O
R2n+1 R2n+2
N
N
OQ
O
O
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多肽简介 多肽合成原理 氨基保护
羧基保护 侧链功能团的保护 肽键生成的方法
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脯氨酸 （proline)
苯丙氨酸 (phenylalanine)
色氨酸 (tryptophan)
甲硫氨酸 (methionine)
甘氨酸(glycine)
N
N
O
O
N
N
O O
N S
N
N O
N O
N
O
O
C H3
C H3 H
2 C
CH3 CH
CH3 N
H 2
C
N
C H2
H
2
S
C
H
极性不 带电荷R
基氨基 酸
甘氨酸(glycine)
N
N
O
O
N
N
O O
N S
N
N O
N O
N
O
O
C H3
C H3 H
2 C
CH3 CH
CH3 N
H 2
C
N
C H2
H
2
S
C
H
极性不 带电荷R
基氨基 酸
R基团带负 电荷的氨 基酸 (pH=7.0 时)
R基团带正 电荷的氨 基酸 (pH=7.0 时）
丝氨酸(serine)
苏氨酸 (threonine)
羧基保护
羧基保护基
脱保护条件
甲酯/乙酯 用NaOH/KOH在有机水溶液中皂化脱去
苄酯/取代苄 除能像甲酯或乙酯那样用皂化的方法
酯
脱掉外还可以用催化氢解的方法脱除
叔丁酯(OtBu)
能用HCl/有机溶剂、HBr/AcOH、TFA、 HF等酸解的方法脱去
邻苯二甲酰亚 用HCl/有机溶剂、二乙胺的乙醇溶液
胺甲酯
、稀的NaOH水溶液和肼解脱去
苯羰甲酯
用催化氢解或硫代酚钠处理脱去
吡啶-4-甲酯
用催化氢解、电解还原、Na/液氨处理 、碱皂化等方法脱去
三甲硅乙酯
NaOH皂化脱去，TFA和HCl/有机溶剂酸 解脱去
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多肽简介 多肽合成原理
氨基保护 羧基保护 侧链功能团的保护
Image R1
R2
R1
R2
XNH
C H
COY
+
H2N
C H
COOQ
XNHCHCONHCHCOOQ
当前您浏览的位置是第八页，共三十八页。
多肽合成原理
对于长肽合成，一般有逐步增长和片段缩合两种方式，前者由起始氨基酸（或
肽）开始，每连接一次增长一个氨基酸，后者由C保护肽同N保护肽缩合来得 到两者长度相加的新肽链。
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多肽简介 多肽合成原理 氨基保护 羧基保护 侧链功能团的保护
肽键生成的方法
当前您浏览的位置是第二十页，共三十八页。
肽键生成的方法
形成肽键的方法基本可以分为四类：一是羧基活化法；二
是氨基活化法；三是四组份合成法；四是利用蛋白水解酶 的逆反应，亦称酶促合成法。
S
N O
N O
N O
O
H
2
C
H3C HC
O
H
2
C
S
O
O
O N
N
O
O O
O
N N N
N
N N
N O N O N
H 2
C
O O
H 2
C
O
N
O
N O
N
N O
C H2