多肽知识
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多肽的基本知识
多肽定义: 多肽是α-氨基酸以肽键连接在一起而形成的化合物,它也是 蛋白质水解的中间产物。由两个氨基酸分子脱水缩合而成的化合 物叫做二肽,同理类推还有三肽、四肽、五肽等。通常由三个或 三个以上氨基酸分子脱水缩合而成的化合物都可以成为叫多肽。
多肽合成: 固相合成法,液相合成法
树脂的选择及氨基酸的固定
裂解及合成肽链的纯化 BOC法用TFA+HF裂解和脱 侧链保护基,FMOC法直接用TFA,有时根据条件不同, 其它碱、光解、氟离子和氢解等脱保护方法也被采用。合 成肽链进一步的精制、分离与纯化通常采用高效液相色谱、 亲和层析、毛细管电泳等。
侧链的保护
Asp和Glu Asp和Glu侧链羧基常用t-Bu保护.可用TFA、TMSBr等脱除. 但是用t-Bu保护仍有侧链环化形成酰亚胺的副反应发生.近年来, 发展了一些新的保护基如环烷醇酯、金刚烷醇酯等可减轻这一 副反应,这些保护基可用TMSOTf(三氟甲磺酸三甲硅烷酯)除去。 Asn和Gln Asn和Gln侧链的酰胺键在肽合成中一般不加以保护.但合成 大肽时,Asn和Gln的α-羧基活化时可能会发生分子内脱氢反应 生成氰基化合物.碱性时Gln的侧链可以环化生成酰胺.而且不保 护的Fmoc-Gln和Fmoc-Asn在DCM中溶解度很差.为了避免这些 问题,可以用9-咕吨基,2,4,6-三甲氧苄基,4,4′―二甲氧 二苯甲基或三苯甲基等保护,这四种基因均可用TFA脱除。
建议以下方法溶肽: 1. 少于5个氨基酸的肽一般溶于水溶液,强疏水的氨基酸 (W,I,L,F,M,V,Y)除外。
2. 如果带电氨基酸平均分布于全部序列中,那么含有 >25%带电氨基酸(E,D,K,R,H)的亲水肽和含有 <25%疏水氨基酸的肽一般都能溶于水溶液。多肽的纯化系统 一般为0.1%TFA/水和0.1%TFA/ ACN。因此,如果肽溶解在 没有缓冲能力或者缓冲能力很弱的缓冲液中,结果可能导致 肽溶液呈酸性。在使用别的方法溶解肽时务必使溶剂的pH值 近乎中性。酸性肽(E+D残基数多于K+R+H残基数)和碱性 肽(K+R+H残基数多于E+D残基数)在中性pH值条件下比在 酸性pH值下更易于溶解。 3. 对于疏水氨基酸含量为50%~75%的肽,即使序列中含 有>25%带电氨基酸也有可能不溶于水或者部分溶解。最好先 把肽溶于最少量的强有机溶剂如DMF、ACN、异丙醇、乙醇、 乙酸、4-8M GdnHCl、尿素,或者DMSO(序列中没有C, W,M时),及其它类似的有机溶剂中。最好将溶解肽的有 机溶剂缓慢地逐滴加入水溶液中,如果溶液变浑浊,可能是 达到了溶解极限,继续溶解就没什么用了。需要注意的是, 最开始选择的溶剂应该与实验系统兼容。
肽的溶解方法 根据不同的氨基酸序列,可以参考以下方法来溶解合成 肽。最好是先将少量肽用水溶液溶解,不要一次将全部样品 都溶解掉。 1. 将酸性氨基酸Asp (D),Glu (E)和C端-COOH的值定 为-1。 2. 将碱性氨基酸Arg (R),Lys (K),His (H)的值定为+1。 3. 计算肽中全部电荷量。 4. 如果肽的全部电荷为正值,则肽呈碱性,可以先用 水溶解。如果肽不溶于水,可以用10%乙酸或者更高浓度的 乙酸溶解。如果肽一点都不溶,加入TFA(<50ml)助溶,并 用去离子水稀释至1ml。 5. 如果肽的全部电荷为负值,则肽呈酸性,可以先用 水溶解。如果肽不溶于水,加入NH4OH(<50ml) 助溶,并用 去离子水稀释至1ml。
Ser、Thr和Tyr ser、Thr的羟基及Tyr的酚羟基通常用t-Bu保护.叔丁基的引 入比较麻烦,首先ser制成苄氧羰基酯,再在酸催化下与异丁烯 反应.Ser和Thr还可用苄基保护,Ser用苄醇引入苄基、Thr用溴 苄引入苄基。 His His是最容易发生消旋化的氨基酸,必须加以保护.对咪唑环 的非π-N开始用苄基(Bzl)和甲基磺酰基(TOS)保护.但这两种保护 基均不太理想.TOS对亲核试剂不稳定,Bzl需要用氢解或 Na/NHs除去,并且产生很大程度消旋.Boc基团是一个较理想的 保护基,降低了咪唑环的碱性,抑制了消旋,成功地进行了一 些合成.但是当反复地用碱处理时,也表现出一定的不稳定性.哌 啶羰基在碱中稳定,但是没能很好地抑制消旋,而且脱保护时 要用很强的亲核试刘如对咪唑环π-N保护,可以完全抑制消旋, π-N可以用苄氧甲基(Bom)和叔丁氧甲基(Bum)保护,(Bum)可 以用TFA脱除,Bom更稳定些,需用催化氢解或强酸脱保护, Bum是目前很有发展前途的His侧链保护基,其不足之处在于 Fmoc(His)Bum在DCM和DMF中的溶解度较差。
BOC合成法通常选择氯甲基树脂,如Merrifield树脂; FMOC合成法通常选择羧基树脂如王氏树脂。氨基酸的固定主 要是通过保护氨基酸的羧基同树脂的反应基团之间形成的共价 键来实现的,形成共价键的方法有多种:氯甲基树脂,通常先 制得保护氨基酸的四甲铵盐或钠盐、钾盐、铯盐,然后在适当 温度下,直接同树脂反应或在合适的有机溶剂如二氧六环、 DMF或DMSO中反应;羧基树脂,则通常加入适当的缩合剂 如DCC或羧基二咪唑,使被保护氨基酸与树脂形成共酯以完 成氨基酸的固定;氨基树脂或酰肼型树脂,却是加入适当的缩 合剂如DCC后,通过保护氨基酸与树脂之间形成的酰胺键来 完成氨基酸的固定。
对于合成含有半胱氨酸、组氨酸、精氨酸等带侧链功能基的 氨基酸的肽来说,为了避免由于侧链功能团所带来的副反应,一 般也需要用适当的保护基将侧链基团暂时保护起来。保护基的选 择既要保证侧链基团不参与形成酰胺的反应,又要保证在肽合成 过程中不受破坏,同时又要保证在最后肽链裂解时能被除去。如 用三苯甲基保护半胱氨酸的S-,用酸或银盐、汞盐除去;组氨酸 的咪唑环用2,2,2-三氟-1-苄氧羰基和2,2,2-三氟-1-叔丁氧羰基乙 基保护,可通过催化氢化或冷的三氟乙酸脱去。精氨酸用金刚烷 氧羰基(Adoc)保护,用冷的三氟乙酸脱去。 固相中的接肽反应原理与液相中的基本一致,将两个相应的 氨基被保护的及羧基被保护的氨基酸放在溶液内并不形成肽键, 要形成酰胺键,经常用的手段是将羧基活化,变成混合酸酐、活 泼酯、酰氯或用强的失去剂(如碳二亚氨)形成对称酸酐等方法 来形成酰胺键。其中选用DCC、HOBT或HOBT/DCC的对称酸酐 法、活化酯法接肽应用最广。
氨基、羧基、侧链的保护及脱除
要成功合成具有特定的氨基酸顺序的多肽,需要对暂不参与 形成酰胺键的氨基和羧基加以保护,同时对氨基酸侧链上的活性 基因也要保护,反应完成后再将保护基因除去。同液相合成一样, 固相合成中多采用烷氧羰基类型作为α氨基的保护基,因为这样 不易发生消旋。最早是用苄氧羰基,由于它需要较强的酸解条件 才能脱除,所以后来改为叔丁氧羰基(BOC)保护,用TFA(三 氟乙酸)脱保护,但不适用含有色氨酸等对酸不稳定的肽类的合 成。changMeienlofer和Atherton等人采用Carpino报道的 Fmoc(9-芴甲氧羰基)作为α氨基保护基,Fmoc基对酸很稳定,但 能用哌啶-CH2CL2或哌啶-DMF脱去,近年来,Fmoc合成法得到 了广泛的应用。羧基通常用形成酯基的方法进行保护。甲酯和乙 酯是逐步合成中保护羧基的常用方法,可通过皂化除去或转变为 肼以便用于片断组合;叔丁酯在酸性条件下除去;苄酯常用催化 氢化除去。
裂解及侧链保护基脱除
Fmoc法裂解和脱侧链保护基时可采用弱酸.TFA为应用最广 泛的弱酸试剂,它可以脱除t-Bu、Boc、Adoc、Mtr等;条件温 和、副反应较少.不足之处:Arg侧链的Mtr很难脱除,TFA用量 较大;无法除掉Cys的t-Bu等基因.也有采用强酸脱保护的方法: 如用HF来脱除一些对弱酸稳定的保护基,如Asp、Glu、Ser、 Thr的Bzl(苄基)保护基等,但是当脱除Asp 的吸电子保护基时, 会引起环化副反应.而TMSBr和TMSOTf在有苯甲硫醚存在时, 脱保护速度很快.此外,根据条件不同,碱、光解、氟离子和氢 解等脱保护方法也有应用。
4. 疏水氨基酸含量>75%的强疏水肽一般也不溶于水溶液。 此类肽也应该先用强有机溶剂(如TFA,甲酸)溶解,如果将其 加入到水溶液中也可能产生沉淀。最后的肽溶液可能需要高浓 度的有机溶剂使之变性,而有机溶剂一般不用于活细胞的生物 功能研究。 5. S,T,E,D,K,R,H,N,Q,Y含量高(>75%)的 多肽序列容易形成多余的分子间氢键网络,在浓的水溶液中容 易形成凝胶。此类肽可以用步骤3所述方法溶解。
Lys
Lys的ε-NH2必须加以保护.但与α-NH2的保护方式应不同, 该保护基要到肽链合成后除去.ε-NH2的保护无消旋问题,可 以采用酰基保护基,其它常用的保护基有苄氧碳基和Boc。
Arg
Arg的胍基具有强亲核性和碱性,必须加以保护.理想的情况是 三个氮都加以保护,实际上保护1或2个胍基氮原子.保护基分四类: (1)硝基(2)烷氧羰基(3)磺酰基(4)三苯甲基; 硝基在制备、酰化裂解中产生很多副反应,应用不广.烷氧羰 基应主要有Boc和二金刚烷氧羰基(Adoc)2、Fmoc(Arg)Boc的耦 联反效率不高,哌啶理时不处稳定,会发生副反应;Adoc保护了 两个非π-N,但有同样的副反应发生.对磺酰基保护,其中TOS 应用最广,但它较难脱除.近年来2,3,6-三甲基-4-甲氧苯横酰 基(Mtr)较受欢迎,在TFA作用下,30分钟即可脱除,但是它们都 不能完全抑制侧链的酰化发生.三苯甲基保护基可用TFA脱除.缺点 是反应较慢,侧链仍有酰化反应,且其在DCM、DMF中溶解度 不好。
Cys
Cys的-SH具有强亲核性,易被酰化成硫醚,也易被氧化 为二硫键,必须加以保护.常用保护基有三类:一类用TFA可脱 除,如对甲苄基、对甲氧苄基和三苯甲基等;第二类可用 (CF3CO)3T1/TFA脱除,对TFA稳定.如t-Bu、Bom和乙酰胺甲 基等.第三类对弱酸稳定,如苄基和叔丁硫基(stBu)等, Cys(StBu)可用巯基试剂和磷试剂还原,Cys(Bzl)可用 Na/NH3(1)脱保护;
将固相合成与其他技术分开来的最主要的特征是固相载体, 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。 用于固相法合成多肽的高分子载体主要有三类:聚苯乙烯 -苯二乙烯交联树脂、聚丙烯酰胺、聚乙烯-乙二醇类树脂及衍 生物,这些树脂只有导入反应基团,才能直接连上(第一个) 氨基酸。根据所导入反应基团的不同,又把这些树脂及树脂衍 生物分为氯甲基树脂、羧基树脂、氨基树脂或酰肼型树脂。
肽的溶解性
溶解肽是一个很重要的环节。如果溶解不当可能导致肽损失 或者实验失败。肽的溶解性主要取决于肽的序列,所以,如果实 验允许,肽序列中至少应包含20%的带电残基以增加其溶解度。 在使用之前,客户可以遵循以下三个基本原则来选择合适的 溶剂溶解多肽。首先,所选溶剂一定能充分溶解多肽;其次,所 选溶剂能与实验条件兼容;最后,所选溶剂不能与肽反应,也不 能使肽降解。只要肽的量允许,可以先用少部分肽溶解,然后再 将全部样品溶解。如果需要从溶剂中回收肽,可以选择一种初始 溶剂使其在冻干后容易去除。
6. 如果肽的全部电荷为0,则肽呈中性。中性肽需要用乙腈、 甲醇、异丙醇等有机溶剂来溶解,也可以加入变性剂(如 尿素、盐酸胍等)。 实例: KRLMKSIEVIMPL: (+4) + (-2) = +2。此条肽 呈碱性。见以上步骤4。
LVKMKSIEDPDCE: (+3) + (-5) = -2。此条 肽呈酸性。见以上步骤5。 MVSRKDLVEHRDM: (+4) + (-4) = 0。此条 肽呈中性ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ见以上步骤6。
多肽定义: 多肽是α-氨基酸以肽键连接在一起而形成的化合物,它也是 蛋白质水解的中间产物。由两个氨基酸分子脱水缩合而成的化合 物叫做二肽,同理类推还有三肽、四肽、五肽等。通常由三个或 三个以上氨基酸分子脱水缩合而成的化合物都可以成为叫多肽。
多肽合成: 固相合成法,液相合成法
树脂的选择及氨基酸的固定
裂解及合成肽链的纯化 BOC法用TFA+HF裂解和脱 侧链保护基,FMOC法直接用TFA,有时根据条件不同, 其它碱、光解、氟离子和氢解等脱保护方法也被采用。合 成肽链进一步的精制、分离与纯化通常采用高效液相色谱、 亲和层析、毛细管电泳等。
侧链的保护
Asp和Glu Asp和Glu侧链羧基常用t-Bu保护.可用TFA、TMSBr等脱除. 但是用t-Bu保护仍有侧链环化形成酰亚胺的副反应发生.近年来, 发展了一些新的保护基如环烷醇酯、金刚烷醇酯等可减轻这一 副反应,这些保护基可用TMSOTf(三氟甲磺酸三甲硅烷酯)除去。 Asn和Gln Asn和Gln侧链的酰胺键在肽合成中一般不加以保护.但合成 大肽时,Asn和Gln的α-羧基活化时可能会发生分子内脱氢反应 生成氰基化合物.碱性时Gln的侧链可以环化生成酰胺.而且不保 护的Fmoc-Gln和Fmoc-Asn在DCM中溶解度很差.为了避免这些 问题,可以用9-咕吨基,2,4,6-三甲氧苄基,4,4′―二甲氧 二苯甲基或三苯甲基等保护,这四种基因均可用TFA脱除。
建议以下方法溶肽: 1. 少于5个氨基酸的肽一般溶于水溶液,强疏水的氨基酸 (W,I,L,F,M,V,Y)除外。
2. 如果带电氨基酸平均分布于全部序列中,那么含有 >25%带电氨基酸(E,D,K,R,H)的亲水肽和含有 <25%疏水氨基酸的肽一般都能溶于水溶液。多肽的纯化系统 一般为0.1%TFA/水和0.1%TFA/ ACN。因此,如果肽溶解在 没有缓冲能力或者缓冲能力很弱的缓冲液中,结果可能导致 肽溶液呈酸性。在使用别的方法溶解肽时务必使溶剂的pH值 近乎中性。酸性肽(E+D残基数多于K+R+H残基数)和碱性 肽(K+R+H残基数多于E+D残基数)在中性pH值条件下比在 酸性pH值下更易于溶解。 3. 对于疏水氨基酸含量为50%~75%的肽,即使序列中含 有>25%带电氨基酸也有可能不溶于水或者部分溶解。最好先 把肽溶于最少量的强有机溶剂如DMF、ACN、异丙醇、乙醇、 乙酸、4-8M GdnHCl、尿素,或者DMSO(序列中没有C, W,M时),及其它类似的有机溶剂中。最好将溶解肽的有 机溶剂缓慢地逐滴加入水溶液中,如果溶液变浑浊,可能是 达到了溶解极限,继续溶解就没什么用了。需要注意的是, 最开始选择的溶剂应该与实验系统兼容。
肽的溶解方法 根据不同的氨基酸序列,可以参考以下方法来溶解合成 肽。最好是先将少量肽用水溶液溶解,不要一次将全部样品 都溶解掉。 1. 将酸性氨基酸Asp (D),Glu (E)和C端-COOH的值定 为-1。 2. 将碱性氨基酸Arg (R),Lys (K),His (H)的值定为+1。 3. 计算肽中全部电荷量。 4. 如果肽的全部电荷为正值,则肽呈碱性,可以先用 水溶解。如果肽不溶于水,可以用10%乙酸或者更高浓度的 乙酸溶解。如果肽一点都不溶,加入TFA(<50ml)助溶,并 用去离子水稀释至1ml。 5. 如果肽的全部电荷为负值,则肽呈酸性,可以先用 水溶解。如果肽不溶于水,加入NH4OH(<50ml) 助溶,并用 去离子水稀释至1ml。
Ser、Thr和Tyr ser、Thr的羟基及Tyr的酚羟基通常用t-Bu保护.叔丁基的引 入比较麻烦,首先ser制成苄氧羰基酯,再在酸催化下与异丁烯 反应.Ser和Thr还可用苄基保护,Ser用苄醇引入苄基、Thr用溴 苄引入苄基。 His His是最容易发生消旋化的氨基酸,必须加以保护.对咪唑环 的非π-N开始用苄基(Bzl)和甲基磺酰基(TOS)保护.但这两种保护 基均不太理想.TOS对亲核试剂不稳定,Bzl需要用氢解或 Na/NHs除去,并且产生很大程度消旋.Boc基团是一个较理想的 保护基,降低了咪唑环的碱性,抑制了消旋,成功地进行了一 些合成.但是当反复地用碱处理时,也表现出一定的不稳定性.哌 啶羰基在碱中稳定,但是没能很好地抑制消旋,而且脱保护时 要用很强的亲核试刘如对咪唑环π-N保护,可以完全抑制消旋, π-N可以用苄氧甲基(Bom)和叔丁氧甲基(Bum)保护,(Bum)可 以用TFA脱除,Bom更稳定些,需用催化氢解或强酸脱保护, Bum是目前很有发展前途的His侧链保护基,其不足之处在于 Fmoc(His)Bum在DCM和DMF中的溶解度较差。
BOC合成法通常选择氯甲基树脂,如Merrifield树脂; FMOC合成法通常选择羧基树脂如王氏树脂。氨基酸的固定主 要是通过保护氨基酸的羧基同树脂的反应基团之间形成的共价 键来实现的,形成共价键的方法有多种:氯甲基树脂,通常先 制得保护氨基酸的四甲铵盐或钠盐、钾盐、铯盐,然后在适当 温度下,直接同树脂反应或在合适的有机溶剂如二氧六环、 DMF或DMSO中反应;羧基树脂,则通常加入适当的缩合剂 如DCC或羧基二咪唑,使被保护氨基酸与树脂形成共酯以完 成氨基酸的固定;氨基树脂或酰肼型树脂,却是加入适当的缩 合剂如DCC后,通过保护氨基酸与树脂之间形成的酰胺键来 完成氨基酸的固定。
对于合成含有半胱氨酸、组氨酸、精氨酸等带侧链功能基的 氨基酸的肽来说,为了避免由于侧链功能团所带来的副反应,一 般也需要用适当的保护基将侧链基团暂时保护起来。保护基的选 择既要保证侧链基团不参与形成酰胺的反应,又要保证在肽合成 过程中不受破坏,同时又要保证在最后肽链裂解时能被除去。如 用三苯甲基保护半胱氨酸的S-,用酸或银盐、汞盐除去;组氨酸 的咪唑环用2,2,2-三氟-1-苄氧羰基和2,2,2-三氟-1-叔丁氧羰基乙 基保护,可通过催化氢化或冷的三氟乙酸脱去。精氨酸用金刚烷 氧羰基(Adoc)保护,用冷的三氟乙酸脱去。 固相中的接肽反应原理与液相中的基本一致,将两个相应的 氨基被保护的及羧基被保护的氨基酸放在溶液内并不形成肽键, 要形成酰胺键,经常用的手段是将羧基活化,变成混合酸酐、活 泼酯、酰氯或用强的失去剂(如碳二亚氨)形成对称酸酐等方法 来形成酰胺键。其中选用DCC、HOBT或HOBT/DCC的对称酸酐 法、活化酯法接肽应用最广。
氨基、羧基、侧链的保护及脱除
要成功合成具有特定的氨基酸顺序的多肽,需要对暂不参与 形成酰胺键的氨基和羧基加以保护,同时对氨基酸侧链上的活性 基因也要保护,反应完成后再将保护基因除去。同液相合成一样, 固相合成中多采用烷氧羰基类型作为α氨基的保护基,因为这样 不易发生消旋。最早是用苄氧羰基,由于它需要较强的酸解条件 才能脱除,所以后来改为叔丁氧羰基(BOC)保护,用TFA(三 氟乙酸)脱保护,但不适用含有色氨酸等对酸不稳定的肽类的合 成。changMeienlofer和Atherton等人采用Carpino报道的 Fmoc(9-芴甲氧羰基)作为α氨基保护基,Fmoc基对酸很稳定,但 能用哌啶-CH2CL2或哌啶-DMF脱去,近年来,Fmoc合成法得到 了广泛的应用。羧基通常用形成酯基的方法进行保护。甲酯和乙 酯是逐步合成中保护羧基的常用方法,可通过皂化除去或转变为 肼以便用于片断组合;叔丁酯在酸性条件下除去;苄酯常用催化 氢化除去。
裂解及侧链保护基脱除
Fmoc法裂解和脱侧链保护基时可采用弱酸.TFA为应用最广 泛的弱酸试剂,它可以脱除t-Bu、Boc、Adoc、Mtr等;条件温 和、副反应较少.不足之处:Arg侧链的Mtr很难脱除,TFA用量 较大;无法除掉Cys的t-Bu等基因.也有采用强酸脱保护的方法: 如用HF来脱除一些对弱酸稳定的保护基,如Asp、Glu、Ser、 Thr的Bzl(苄基)保护基等,但是当脱除Asp 的吸电子保护基时, 会引起环化副反应.而TMSBr和TMSOTf在有苯甲硫醚存在时, 脱保护速度很快.此外,根据条件不同,碱、光解、氟离子和氢 解等脱保护方法也有应用。
4. 疏水氨基酸含量>75%的强疏水肽一般也不溶于水溶液。 此类肽也应该先用强有机溶剂(如TFA,甲酸)溶解,如果将其 加入到水溶液中也可能产生沉淀。最后的肽溶液可能需要高浓 度的有机溶剂使之变性,而有机溶剂一般不用于活细胞的生物 功能研究。 5. S,T,E,D,K,R,H,N,Q,Y含量高(>75%)的 多肽序列容易形成多余的分子间氢键网络,在浓的水溶液中容 易形成凝胶。此类肽可以用步骤3所述方法溶解。
Lys
Lys的ε-NH2必须加以保护.但与α-NH2的保护方式应不同, 该保护基要到肽链合成后除去.ε-NH2的保护无消旋问题,可 以采用酰基保护基,其它常用的保护基有苄氧碳基和Boc。
Arg
Arg的胍基具有强亲核性和碱性,必须加以保护.理想的情况是 三个氮都加以保护,实际上保护1或2个胍基氮原子.保护基分四类: (1)硝基(2)烷氧羰基(3)磺酰基(4)三苯甲基; 硝基在制备、酰化裂解中产生很多副反应,应用不广.烷氧羰 基应主要有Boc和二金刚烷氧羰基(Adoc)2、Fmoc(Arg)Boc的耦 联反效率不高,哌啶理时不处稳定,会发生副反应;Adoc保护了 两个非π-N,但有同样的副反应发生.对磺酰基保护,其中TOS 应用最广,但它较难脱除.近年来2,3,6-三甲基-4-甲氧苯横酰 基(Mtr)较受欢迎,在TFA作用下,30分钟即可脱除,但是它们都 不能完全抑制侧链的酰化发生.三苯甲基保护基可用TFA脱除.缺点 是反应较慢,侧链仍有酰化反应,且其在DCM、DMF中溶解度 不好。
Cys
Cys的-SH具有强亲核性,易被酰化成硫醚,也易被氧化 为二硫键,必须加以保护.常用保护基有三类:一类用TFA可脱 除,如对甲苄基、对甲氧苄基和三苯甲基等;第二类可用 (CF3CO)3T1/TFA脱除,对TFA稳定.如t-Bu、Bom和乙酰胺甲 基等.第三类对弱酸稳定,如苄基和叔丁硫基(stBu)等, Cys(StBu)可用巯基试剂和磷试剂还原,Cys(Bzl)可用 Na/NH3(1)脱保护;
将固相合成与其他技术分开来的最主要的特征是固相载体, 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。 用于固相法合成多肽的高分子载体主要有三类:聚苯乙烯 -苯二乙烯交联树脂、聚丙烯酰胺、聚乙烯-乙二醇类树脂及衍 生物,这些树脂只有导入反应基团,才能直接连上(第一个) 氨基酸。根据所导入反应基团的不同,又把这些树脂及树脂衍 生物分为氯甲基树脂、羧基树脂、氨基树脂或酰肼型树脂。
肽的溶解性
溶解肽是一个很重要的环节。如果溶解不当可能导致肽损失 或者实验失败。肽的溶解性主要取决于肽的序列,所以,如果实 验允许,肽序列中至少应包含20%的带电残基以增加其溶解度。 在使用之前,客户可以遵循以下三个基本原则来选择合适的 溶剂溶解多肽。首先,所选溶剂一定能充分溶解多肽;其次,所 选溶剂能与实验条件兼容;最后,所选溶剂不能与肽反应,也不 能使肽降解。只要肽的量允许,可以先用少部分肽溶解,然后再 将全部样品溶解。如果需要从溶剂中回收肽,可以选择一种初始 溶剂使其在冻干后容易去除。
6. 如果肽的全部电荷为0,则肽呈中性。中性肽需要用乙腈、 甲醇、异丙醇等有机溶剂来溶解,也可以加入变性剂(如 尿素、盐酸胍等)。 实例: KRLMKSIEVIMPL: (+4) + (-2) = +2。此条肽 呈碱性。见以上步骤4。
LVKMKSIEDPDCE: (+3) + (-5) = -2。此条 肽呈酸性。见以上步骤5。 MVSRKDLVEHRDM: (+4) + (-4) = 0。此条 肽呈中性ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ见以上步骤6。