多肽的固相合成

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， 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 当缓慢，直到1932年，Max Bergmann等人开始 使用苄氧羰基(Z)来保护α 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 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 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)。因此， 命，并成为了一支独立的学科——固相有机合成(SPOS)。因此， Merrifield荣获了1984年的诺贝尔化学奖。Merrifield经过了反复的筛 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 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 (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多肽合成仪，并首次合成生物蛋白酶，核糖核 60年代末发明了第一台多肽合成仪，并首次合成生物蛋白酶，核糖核 酸酶(124个氨基酸) 酸酶(124个氨基酸)。 1972年，Lou Carpino首先将9 芴甲氧羰基(FMOC)用于保护α 1972年，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 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 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。
重复上述肽键形成反应，使肽链从C 重复上述肽键形成反应，使肽链从C 端向N 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 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。
方法流程图
能用于多肽合成的固相载体必须满足如下 要求：必须包含反应位点（或反应基团）， 以使肽链连在这些位点上，并在以后除去； 必须对合成过程中的物理和化学条件稳定； 载体必须允许在不断增长的肽链和试剂之 间快速的、不受阻碍的接触；另外，载体 必须允许提供足够的连接点，以使每单位 体积的载体给出有用产量的肽，并且必须 尽量减少被载体束缚的肽链之间的相互作 用。
多肽的固相合成
组长：徐磊 组员：许金祥，尚立群，王修楠， 钟佳伟
英文解释: 英文解释: solid phase peptide synthesis 简写为SPPS 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， 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 R.BruceMerrifield在肽 合成方面的贡献， 1984年获得了诺贝尔 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 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 氨基酸的羧基通过N,Nˊ-二环己基碳二亚胺 （DCC，Dicyclohexylcarbodiimide）活化，羧基 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 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。
具体合成由下列几个循环组成： 1. 去保护：Fmoc保护的柱子和单体必须用一 去保护：Fmoc保护的柱子和单体必须用一 种碱性溶剂（piperidine）去 种碱性溶剂（piperidine）去 除氨基的保护基团。 2. 激活和交联：下一个氨基酸的羧基被一种 活化剂所活化。活化的单体与游离的氨基反应交 联，形成肽键。在此步骤使用大量的超浓度试剂 驱使反应完成。循环：这两步反应反复循环直到 合成完成。 3. 洗脱和脱保护：多肽从柱上洗脱下来，其 保护基团被一种脱保护剂（TFA） 保护基团被一种脱保护剂（TFA） 洗脱和脱保护
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 成顺序一般从C端（Hale Waihona Puke Baidu基端）向N端（氨基端）合 成。固相合成法，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。固相合成方法有两种，即 Fmoc和tBoc。由于Fmoc比tBoc存在很多优势， Fmoc和tBoc。由于Fmoc比tBoc存在很多优势， 现在大多采用Fmoc法合成 现在大多采用Fmoc法合成 。