多肽知识讲诉
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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。
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。
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
百度文库
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。
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。
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。
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。
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
百度文库
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。
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。
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。