多肽的固相合成课件
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重复上述肽键形成反应,使肽链从C 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 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。
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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 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) 洗脱和脱保护
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: solid phase peptide synthesis 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, 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 合成方面的贡献, 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)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-二环己基碳二亚胺(DCC, Dicyclohexylcarbodiimide)活化,羧基成肽键,这样在固相载体上 就生成了一个带有保护基的二肽。
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, 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 (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 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-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 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。
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, 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 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 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。
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, 现在大多采用Fmoc法合成 。