多肽的固相合成-(经典版)

1、学员旅五队 徐磊 许金翔 钟家伟 王康 尚立群 王修楠,多肽的固相合成法,定义：以氨基酸为原料，用化学方法合成多肽或蛋白质。,目的：确证天然多肽或蛋白质的结构；生产天然的、在生物体内含量极微但有医疗或其他生物效用的多肽；改变部分结构，研究其结构与功能的关系，并设计更有效的药物。,基本原理 ： 将两个氨基酸合成一个二肽,基本点是将一个氨基酸的羧基与另一个氨基酸的氨基连结成肽键,方法：将这些不希望参加反应的基团用一些特殊的化学试剂与之反应,使生成的基团对缩合反应不敏感,还能在肽合成后，在不破坏肽键及氨基酸结构的条件下将它们恢复成原先的基团。这一类试剂称保护试剂，形成的基团称保护基。,关键：需要有措施使第1个氨基酸的氨基与第2个氨基酸的羧基不参与反应,多肽的液相合成,Click to add Title,Click to add Title,Click to add Title,ThemeGallery is a Design Digital Content & Contents mall developed by Guild Design Inc.,缩合向C端延长 氨基脱除保护,缩合从N端

2、延伸,氨基及羧基保护脱除 形成无保护的四肽,1963年，R.B.梅里菲尔德提出固相合成的方法，避免了溶解问题。它的原理是将第 1个氨基酸接到不溶的固体颗粒上,然后将保护的第2个氨基酸与之缩合。产物因在固体颗粒上，因此很容易将反应中剩余的试剂清洗干净。然后脱去保护基,再将第3个氨基酸与之缩合而成三肽。如此反复，只要反应产率非常高，就能合成很大的肽。最后将合成的肽从固体的支持物上切下，再经纯化，即可得相应的肽。,弊端：上述反应都在溶剂中进行，称为溶液方法。因所用保护基都是疏水的,而肽键是亲水的,因此合成到一、二十肽时，使保护了的肽溶解便成了困难的问题。寻找合适的溶剂是液相法的一个难题。,Diagram,固相合成法的诞生,固相合成法的诞生,Emil Fischer,有机化学家们,Max Bergmann,Lou Carpino,Merrifield,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,到1932年，Max Bergmann等人开始使用苄氧羰基(Z)来保护-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

3、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)。,1972年，Lou Carpino首先将9-芴甲氧羰基(FMOC)用于保护-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。,Diagram,固相合成法的诞生,多肽合成仪,第一代多肽合成仪,第一代多肽合成仪是以Beckman公司推出的Beckman 990 Peptide Synthesizer以及Vegas Biotechnolo

4、gies公司推出的Vegas 296 Peptide Synthesizer为代表的，诞生在上世纪七十年代。,第一代多肽合成仪,第二代多肽合成仪,第二代多肽合成仪是以Protein Technologies公司推出的PS3 Peptide Synthesizer以及Advanced ChemTech公司推出的ACT peptide synthesizer Model 90为代表的，诞生在上世纪八十年代。,第二代多肽合成仪,此两款设备也是目前市场上仍在销售的最早的多肽合成仪。,第三代多肽合成仪,第三代多肽合成仪是以Applied Biosystems公司的ABI 433 peptide synthesizer 与C S Bio公司的CS336为代表的无死角多肽合成仪为代表的，诞生在上世纪九十年代。,Diagram,固相合成法的诞生,活化基团Fmoc与tBoc,多肽固相合成法 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

5、之前必须活化。固相合成方法有两种，即Fmoc和tBoc。,Fmoc的循环,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。 .,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。,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。,由于Fmoc比tBoc存在很多优势，现在大多采用Fmoc法合成具体合成由下列几个循环组成：,Diagram,固相合成法的诞生,不稳定性,不稳定性,未来,Thank You !,演讲人：许金翔,PPT制作：徐磊 钟家伟,材料收集：尚立群 王修楠 王康,Diagram,Add your title in here - Your text in here - Your text in here,Add your title in here - Your text in here - Your text in here,Add your title in here - Your text

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