多肽合成思考-练习题

多肽合成思考/练习题

1.目前多肽的常见定义？多肽的结构单元？

α－氨基酸以肽链连接在一起而形成的化合物，其分子量不超过 10,000 ，并且不存在三级以上结构。结构单元是氨基酸

2.多肽的类别及其分类原则，多肽固相合成法、液相合成法的对应英文？Fmoc Chemistry 固相合成单循环包括

几个步骤？对应名称？

大小 9肽以下寡肽

15肽以下小肽

15-50肽中肽

多于50肽大肽

结构同聚肽: 线性肽, 环肽

杂聚肽: 色素肽,糖肽,脂肽,缩酯肽

来源抗菌肽,激素肽,毒肽

液相合成法 Liquid phase peptide synthesis,LPPS

固相合成法 Solid phase peptide synthesis,SPPS

Fmoc Chemistry 固相合成单循环：缩合，洗涤，去保护，中和及洗涤，下一轮缩合

5.多肽合成中常见副产物有哪些？多肽偶联反应的最高追求？多肽裂解中常常加入俘获剂（Scavengers）。

Scavengers的主要作用是啥？常见俘获剂有哪些？各自特点？

副产物：形成天冬酰亚胺，或发生差向异构化作用

8.多肽合成中如何检查偶联反应的完成程度、树脂替代度和Fmoc脱除程度？

9.解决困难肽序合成的常见方法？各自特点？

10.请比较经Boc-、Fmoc-、Z-三种保护基保护的氨基酸的特点。

11.多肽固相合成中产生二酮哌嗪(diketopiperazine，DKP)是一常见副反应。请给出产生二酮哌嗪的主要原因以

及减少DKP形成的常见方法。

减少DKP形成的常见方法:使用与叔丁基等效的大基团来以位阻阻止DKP的形成。

12. 请给出多肽消旋的主要原因以及目前公认的2种机理P157。

多肽合成过程中，部分氨基酸在活化的过程中会导致不同程度的消旋，特别容易消旋的氨基酸有：Cys，His，Phe，当然这些消旋化还和溶剂，温度以及合成中的有机碱等因素有关。对于这些氨基酸，可以通过采用高效缩合试剂，减少反应时间，可以减少消旋的比例

13. 给出常见的巯基保护剂P131，请给出二硫键的常见形成方法。

二硫键的常见形成方法：（ oxidative folding

将自由巯基置于包含氧化还原体系 e.g.谷胱甘肽的缓冲溶液中进行桥连） 1. 空气氧化形成二硫键肽溶解在10–3 to 10–4 M 稀醋酸溶液中或0.05 M 得醋酸铵中。调整pH在7.5 and 8 之间，室温下暴露空气搅拌。添加剂 1–10 % DMSO or 3% H2O2 可以加入来加速反应。

2.碘氧化法

3. 铁氰化钾氧化法

14. 简述Z-保护基的引入方法、Z-保护氨基酸的特点？

15. Z-保护基的脱除方法？各自特点？

16.简述多肽固相合成法的优点、缺点。

优点：(1) 过量原料、辅助试剂溶于反应溶剂,接肽反应在固相载体上完成;反应完成后,过量原料、辅助试剂可被简单恰当的洗涤过程除去,操作简便;

(2)可以通过试剂过量来提高反应速度和反应程度;

(3)液相合成中,分子内环化反应、多位点的选择性反应通常采用高度稀释来避免副反应的发生；固相合成勿需高度稀释, 因为固相载体的反应位点基本保持在一定的距离(假稀释)。

(4) 因为简单、重复和快速的特点,固相合成容易实现自动化；

(5)劳动强度较小,对生产人员的专业技能要求较低。

缺点：1)反应速度相对较慢（异相反应）；

(2)载体和连接分子溶胀性的限制,固相合成不适于大规模制备；

(3)树脂价昂,试剂过量很多,原料成本高；

(4)合成过程中难以避免的缺损肽的存在,各种副反应所生成的消旋肽和异构肽等的出现,以及脱保护过程中因保护基的残留、肽键的断裂、烷基化等产生的杂质,分离纯化极为困难;

(5)合成的肽越长,经过的循环次数越多,目标分子的收率越低,纯化越困难;等。

17.简述多肽液相合成法的优点、缺点。

优点：方法多样性(可以使用所有成熟的有机合成方法)；

均相反应,热分散性好,反应速度快;

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;

可以在每个步骤提纯、分析和鉴定产物,保证每一步原料的纯度;

不需要昂贵的树脂,投料比低(原料成本低);

缺点：(1).反应结束后,剩余原料、产物和副产物都在反应混合物中, 需要分离纯化。

(2).分离纯化常用方法

全保护多肽：萃取洗涤；硅胶柱层析；重结晶；

去保护多肽：重结晶；液相色谱柱。

因此,后处理相当费时、劳动强度大而且麻烦

(3).液相合成难以实现自动化；

(4).对合成人员的专业技能要求很高；

(5).大肽合成溶剂的选择很困难。

18.简述多肽合成方法的选择原则。

19.给出Fmoc chemistry 固相合成的一般流程。

•首先将保护的Fmoc氨基酸通过一个支臂连结到一个不溶性载体上，α-氨基脱保护，用溶液洗涤氨基酸―支臂―树脂。

•将第二个预先活化的α-氨基保护的氨基酸通过耦联反应连接上去。此外，也可以用α-N端及侧链保护的肽片断代替单个的氨基酸进行耦联反应，缩合反应完成后，用溶液洗涤；

•重复进行脱保护、耦联，直到得到目的肽。

•最后将肽―支臂―树脂裂解。

20.多肽固相合成对树脂的要求有哪些？选择树脂的原则?

树脂的要求：（1）化学稳定性

（2）对各种溶剂的不溶性

（3）良好的溶胀性（Swelling）

（4）具有一定的机械强度

21.何为载体树脂P163？载体的功能? 给出你知道的常见载体。

常见载体：

22.载体树脂一般有哪几个指标? 如何调节？

23.树脂溶胀的常用溶剂有哪些？各自特点？

24.树脂实用前一般需要溶胀。溶胀的作用、方法和注意事项？

方法：

•Complete swelling of the dry resin may take up to 1 hour.

• A. Unmodified crosslinked polystyrene聚苯乙烯 and chloromethylated polystyrene氯甲基化聚苯乙烯

• swelling capacity

•Strong（DCM,Dioxane,Toluene） weak （alcohols,water）

•中间 DMF

• B. Derivatized polystyrene

depends on the load and the polarity of the functional groups.