多肽知识
多肽有机合成和无机合成

多肽有机合成和无机合成1.引言1.1 概述概述多肽是由氨基酸残基通过肽键连接而成的生物大分子。
多肽具有广泛的生物活性和应用价值,因此对于多肽的合成研究一直是化学领域的重要研究方向之一。
多肽的合成方法多种多样,可以分为有机合成和无机合成两种主要类型。
有机合成方法是通过有机合成化学的手段将氨基酸残基逐个加入到多肽链中。
这种方法需要有机合成化学家们设计并合成一系列的保护基、缩合试剂以及催化剂等。
有机合成方法的优点在于可以合成具有复杂结构和特定功能的多肽,但由于合成步骤多、操作繁琐,合成周期较长,因此在合成过程中往往需要进行大量的优化和调试。
无机合成方法是通过无机化学的手段合成多肽链。
这种方法利用了无机合成反应的高效性和选择性。
无机合成方法的优点在于高效快速,适用于合成较短的多肽链。
然而,由于无机合成反应的特点,无机合成方法往往无法合成含有较长的多肽链或者特殊结构的多肽。
本文将重点介绍多肽的有机合成方法和无机合成方法。
对于有机合成方法,将讨论其定义、原理以及常用的合成方法,并介绍其中的优缺点。
而对于无机合成方法,将阐述其定义、原理以及适用的合成方法,并探讨其在多肽合成中的应用前景。
通过对有机合成和无机合成的对比分析,可以更加全面地了解两种方法在多肽合成中的优缺点。
同时,展望未来,对多肽合成技术的发展方向进行展望,探索更加高效、简便的合成方法,以满足对于多肽的广泛应用需求,并促进多肽领域的进一步发展。
接下来将详细介绍多肽的有机合成方法和无机合成方法,深入探讨其原理和具体的合成方式。
同时,通过案例分析和实验结果的展示,更加直观地展示多肽合成方法的优势与不足,并对其未来的发展进行展望。
1.2文章结构1.2 文章结构本文将对多肽有机合成和多肽无机合成进行详细介绍和比较分析。
首先,引言部分将给出多肽有机合成和多肽无机合成的概述,包括定义和原理的解释,并说明本文的目的。
接着,正文部分将分成两个小节,分别介绍多肽有机合成和多肽无机合成的相关内容。
生物多肽知识点总结

生物多肽知识点总结一、生物多肽的基本概念生物多肽是一种由2个以上的氨基酸残基通过肽键连接而成的蛋白质分子。
生物多肽是生物体内的重要物质,存在于各种生物体内,如细胞、组织、器官和体液中。
生物多肽的结构通常由其氨基酸序列决定,氨基酸的不同排列组合形成了不同的生物多肽,其结构和功能也会各不相同。
生物多肽通常由20种氨基酸残基组成,它们通过肽键连接在一起,形成多肽链。
其中,氨基酸的顺序、种类和数量决定了多肽的结构和功能。
生物多肽在生物体内具有多种生物活性,包括参与代谢、信号传导、免疫应答等多种生理功能。
二、结构特点生物多肽的结构特点主要包括其氨基酸成分、氨基酸序列、主链和侧链结构等几个方面。
1. 氨基酸成分生物多肽是由多个氨基酸残基通过肽键连接而成的蛋白质分子,其结构中包含了20种天然氨基酸残基。
这些氨基酸残基在多肽链中的排列组合形成了多种多肽,从而导致了多肽结构和功能的多样性。
2. 氨基酸序列氨基酸序列是生物多肽结构的基础,它决定了多肽的主链链段和侧链的排布情况。
氨基酸序列的不同会导致多肽的结构和功能上的差异。
因此,氨基酸序列是影响多肽生物活性的一个重要因素。
3. 主链和侧链结构生物多肽的主链是由氨基酸残基通过肽键连接而成的线性结构,而侧链是氨基酸残基上的一些化学基团,它们与主链上的氨基酸残基通过共价键相连。
主链和侧链结构是决定多肽结构和功能的重要因素,不同的侧链结构会导致不同的功能表现。
三、功能生物多肽在生物体内具有多种生物活性,包括参与代谢、信号传导、免疫应答等多种生理功能。
1. 激素激素是一类生物多肽,在生物体内起着重要的调节作用。
例如,胰岛素是一种由蛋白质和多肽组成的激素,能够调节血糖水平;生长激素能够促进生长和发育;甲状腺素能够调节新陈代谢等。
2. 抗体抗体是一种特殊的生物多肽,也是免疫系统中的一种重要组成部分。
它们通过结合和中和具有抗原性质的分子和微生物,发挥着重要的免疫功能。
抗体的结构和功能多样,能够识别不同的抗原,对其产生特异性的免疫应答。
多肽聚集原因-概述说明以及解释

多肽聚集原因-概述说明以及解释1.引言1.1 概述多肽聚集是一种生物化学现象,指的是多肽分子在一定条件下发生聚集并形成大分子团块的过程。
这种聚集行为在细胞内和体外都有广泛的存在,并且在很多生物学过程中起着重要作用。
然而,多肽聚集也常常与一些疾病的发生和发展密切相关,例如阿尔茨海默病、帕金森氏病等。
多肽聚集的原因是多方面的。
首先,多肽的物理化学性质决定了其在一定条件下易于形成聚集体。
例如,一些富含疏水性的氨基酸残基的多肽比较容易发生聚集,因为它们在水溶液中能够通过疏水相互作用来形成稳定的聚集体。
其次,多肽聚集也与多肽的结构和构象有关。
一些具有特殊结构的多肽,在特定的条件下容易发生聚集。
例如,具有β折叠结构的多肽易于形成β-寡聚体或β-纤维,而具有α螺旋结构的多肽则更容易形成α-寡聚体。
此外,环境因素也能够影响多肽聚集的过程。
例如,溶液的离子强度、pH值、温度等都会对多肽的聚集行为产生影响。
在一些特殊的环境下,例如酸性条件下或高温条件下,多肽发生聚集的概率会明显增加。
最后,多肽聚集还受到其他分子的影响。
例如,一些分子可以作为催化剂或抑制剂来影响多肽聚集的过程。
这些分子能够通过与多肽相互作用来促进或抑制聚集的发生。
综上所述,多肽聚集是一个复杂的过程,受到多种因素的影响。
深入理解多肽聚集的原因对于揭示其在生物学和疾病中的作用以及开发相关的治疗策略具有重要意义。
1.2文章结构文章结构部分的内容:文章整体结构分为引言、正文和结论三个部分。
引言部分主要包含三个方面的内容。
首先,概述研究的背景和意义。
多肽聚集作为一种普遍存在于生物体内的现象,在多种疾病的发生和发展中起着重要作用。
其次,介绍本文的结构安排,即各个章节的内容和衔接关系。
最后,明确本文的研究目的和意义,即通过研究多肽聚集的原因,为进一步理解相关疾病的发生机制提供理论依据。
正文部分分为多个要点,讨论多肽聚集的原因。
每个要点对应不同的观点或证据,并进行详细阐述和论证。
有机化学基础知识点整理多肽的发生与肽键的形成

有机化学基础知识点整理多肽的发生与肽键的形成多肽是由多个氨基酸残基通过肽键连接而成的生物大分子。
在有机化学中,多肽的发生与肽键的形成是非常重要的基础知识点。
本文将对多肽的发生与肽键的形成进行整理和详细解析。
一、多肽的发生多肽的发生指的是多个氨基酸残基通过某种方式连接在一起,形成一个多肽链的过程。
在生物体内,多肽的发生主要通过蛋白质合成机制实现。
1. 氨基酸残基的选择多肽的发生首先需要选择适当的氨基酸残基。
氨基酸是构成蛋白质和多肽的基础单位,共有20种常见氨基酸。
不同的氨基酸具有不同的性质和侧链结构,因此在选择过程中需要考虑到多肽所需的特定性质和功能。
在选择氨基酸残基时,需要考虑到它们的极性、电荷、大小、水溶性等因素,并根据目标多肽的特点来确定最佳的组合方式。
2. 缩合反应多肽的发生是通过缩合反应来实现的。
缩合反应是指两个氨基酸残基之间的羧基和氨基发生反应,形成一个新的酰胺结构。
在生物体内,多肽的发生主要通过核酸酶体和核酸组装体来实现。
核酸酶体是一种特殊的酶,它能够识别并选择性地加入适当的氨基酸残基,并将它们按照正确的顺序连接在一起。
核酸组装体则是核酸酶体的辅助因子,能够提供所需的能量和辅助剂来促进缩合反应的进行。
3. 保护基和活化剂在多肽的发生过程中,为了防止氨基酸残基发生副反应或不受选择性地连接在一起,常常需要使用保护基和活化剂。
保护基是一种能够保护氨基酸残基的特定官能团,可以对其进行临时修饰,从而阻止其发生非特异性反应。
活化剂则是一种能够激活羧基或氨基的化学试剂,可以促进缩合反应的进行。
二、肽键的形成肽键是多个氨基酸残基通过缩合反应形成的一种特定化学键。
肽键具有高度的稳定性和特异性,是多肽链形成的核心连接。
1. 肽键的结构肽键的结构是由两个氨基酸残基之间的酰胺结构所构成的。
肽键的形成涉及到两个氨基酸残基之间的羧基和氨基的缩合反应,形成一个新的酰胺结构。
在肽键中,碳、氧、氢和氮原子之间通过共价键连接在一起,形成一个类似于骨架的结构。
有机化学基础知识点整理多肽的合成与蛋白质的结构

有机化学基础知识点整理多肽的合成与蛋白质的结构有机化学基础知识点整理多肽的合成与蛋白质的结构多肽是由氨基酸按照一定顺序连接而成的生物大分子,是构成蛋白质的基本单位。
多肽的合成涉及到有机化学中的许多重要知识点,同时对多肽的合成方法有深入的了解有助于理解和研究蛋白质的结构和功能。
本文将对多肽的合成方法和蛋白质的结构进行详细的介绍和讨论。
一、多肽的合成方法1. 固相合成法固相合成法是目前多肽合成的主要方法之一,其特点是反应速度快、纯度高,适合合成较短的多肽序列。
该方法利用聚苯乙烯或聚酰胺基质作为载体,通过氨基酸与载体表面上的活性基团进行缩合反应来逐步合成多肽链。
此外,还可以引入保护基和有机溶剂等辅助剂来控制反应的进行。
2. 液相合成法液相合成法是多肽合成的传统方法,其核心原理是通过氨基酸分子之间的缩合反应来构建多肽链。
该方法适用于合成较长的多肽序列,但反应速度较慢且纯度较低。
液相合成法需要借助溶剂和试剂,以及净化和纯化等步骤来得到目标产物。
3. 化学合成法化学合成法又称非天然氨基酸合成法,通过合成非天然氨基酸来拓展多肽合成的可能性。
该方法可以引入更多的变化和功能基团,从而改变多肽的结构和性质。
常见的化学合成法包括马尔萨斯开环反应、迈尔琼氏反应和米氏缩合反应等。
4. 生物合成法生物合成法是通过利用生物系统中的蛋白质合成机制来合成多肽。
这种方法的优势是合成速度快、选择性高,但常受到生物系统的限制。
生物合成法主要包括蛋白质工程技术和基因工程技术等。
二、蛋白质的结构蛋白质是多肽的高级组织形式,具有复杂多样的结构和广泛的功能。
蛋白质的结构可以分为四个层次:一级结构、二级结构、三级结构和四级结构。
1. 一级结构一级结构是指多肽链上氨基酸的线性排列顺序。
氨基酸之间通过肽键连接,以胺基(NH)端和羧基(COOH)端作为起始和终止。
氨基酸序列的不同决定了蛋白质的种类和功能。
2. 二级结构二级结构是指多肽链上局部的空间排列方式。
研究多肽在药物研发中的应用

研究多肽在药物研发中的应用多肽是指由数个氨基酸组成的一种生物大分子,具有生物活性。
在药物研发中,多肽已经成为一种备受关注的药物类型。
本文将从多肽的基础知识、多肽在药物研发中的应用、多肽药物的发展前景三个方面来探讨多肽在药物研发中的应用。
一、多肽的基础知识多肽是生物体内的一种重要的分子,由多个氨基酸通过肽键连接而成。
多肽长度一般在10-100个氨基酸之间,分子量一般在1000-10000之间。
多肽可以具有多种生物活性,因为它可以通过特定的结构与生物体内的受体相互作用,从而产生生物效应。
比如,常见的蛋白激酶、激素、生长因子等都是多肽类分子。
二、多肽在药物研发中的应用多肽类药物在药物研发中有着广泛的应用。
一方面,多肽类药物本身就可以作为药物来使用,比如一些临床上已经应用的多肽类药物,如生长激素、降钙素等。
另一方面,多肽类分子可以通过特定的方法进行修饰,增强其稳定性、活性并改善其生物利用度。
具体而言,多肽类药物可以通过以下几种途径进行改良。
1. 载体修饰多肽类分子通过合成一些特殊的载体分子,可以提高多肽类分子的稳定性、药效和药代动力学特性。
比如,可以通过PEG合成聚乙二醇(PEG)修饰多肽,增加其稳定性,缩短药代时间,改善药效。
2. 替代修饰通过将多肽中某些氨基酸替换为其他小分子,可以使得多肽更具有生物活性。
比如,替代修饰可以增加多肽的稳定性,使其在体内更加容易稳定,增加其抗蛋白酶的能力。
3. 空间构造修饰通过将多肽类分子进行空间构造的改变,来增加多肽类分子的稳定性、活性和药代动力学特性。
比如,将多肽类分子进行环化,可以使多肽具有更好的抗氧化性和稳定性,从而增强药效。
三、多肽药物的发展前景多肽类药物是一种备受关注的药物类型。
相对于传统的小分子化合物药物,多肽类药物在药物研发中具有一系列独特的优点。
首先,多肽类药物具有更好的特异性和亲和性,可以更容易地与受体结合,从而达到预期的药物效果。
其次,多肽类药物在体内往往具有更好的耐受性和生物利用度。
多肽寡肽的知识点总结

多肽寡肽的知识点总结一、多肽和寡肽的结构多肽和寡肽的结构是由氨基酸残基经过肽键连接而成。
氨基酸是生物体内的基本结构单元,它有α-氨基和羧基,也有一个特异的侧链。
多肽和寡肽的结构是由氨基酸的侧链组成的,根据氨基酸的种类和排列顺序不同,多肽和寡肽的结构也会有所不同。
一般来说,多肽和寡肽的结构可以分为α螺旋、β折叠、无规卷曲和β转角四种结构。
二、多肽和寡肽的功能多肽和寡肽在生物体内具有多种功能。
首先,多肽和寡肽是生物体内的重要信使分子,它们可以传递信息,调节生物体内的生理过程。
其次,多肽和寡肽可以作为生物体内的重要酶催化剂,参与新陈代谢和合成反应。
此外,多肽和寡肽还可以作为生物体内的激素和免疫调节剂,参与调节生物体内的免疫应答和抗病过程。
另外,多肽和寡肽还具有抗菌、抗病毒、抗氧化和抗肿瘤等多种生物活性。
三、多肽和寡肽的合成多肽和寡肽可通过多种方法进行合成。
其中,化学合成法是一种常用的合成方法,它通过将氨基酸依次连接在一起,经过特定的反应条件和反应步骤,逐步合成目标多肽和寡肽。
此外,核酸合成法、固相合成法和液相合成法等也是多肽和寡肽合成的重要方法。
四、多肽和寡肽的应用多肽和寡肽在医学和生物化学领域有着广泛的应用价值。
首先,多肽和寡肽具有生物活性,可以作为药物和药物靶点,用于治疗各种疾病。
其次,多肽和寡肽可以被用于疾病的诊断和预防,参与生物体内的免疫应答和抗病过程。
此外,多肽和寡肽还可以被用于生物制药和生物工程领域,用于生物体内的新陈代谢和合成反应,生产药物和生物制品。
五、多肽和寡肽的研究多肽和寡肽的研究是生物化学和生物医学领域的热点之一。
目前,科学家们正在不断探索多肽和寡肽的结构和功能,发现新的多肽和寡肽,并研究其生物活性和应用价值。
通过多肽和寡肽的研究,科学家们可以深入了解生物体内的生理过程和疾病发生机制,为新药开发和治疗疾病提供理论基础和实验依据。
通过以上对多肽和寡肽的结构、功能、合成、应用和研究的总结,我们可以清晰地了解多肽和寡肽在生物体内的重要性和广泛的应用价值,同时也可以深刻理解多肽和寡肽在医学和生物化学领域的潜在作用和前景。
多肽的化学合成知识讲解

(2)混合酸酐法
• 氨基酸的羧基可以转化成酸酐; • 酸酐有两个亲电中心,在形成肽键时能够产生几乎等量的
副产物,应用不对称酸酐可以克服此缺点; • 氨基被保护的氨基酸在低温且有叔胺的存在下与氯甲酸乙
酯生产成混合酸酐能与另一个氨基酸脂缩合成肽 • 在无水溶剂中可以减小消旋,保持很低的水平。
3、侧链的保护
功能性基团
—— 胍基Guanidine N 酰胺amide 羧基carboxyl 疏基sulfhydryl 酰胺amide 羧基carboxyl
—— 咪唑imidazole
——
—— 氨基amino —— 氨基amino
——
—— 羟基hydroxyl 羟基hydroxyl 吲哚indole 苯基phenol 羟基hydroxyl
上保护基
NH2
O R O CH 3
CF3COOH
CH3CHCOOH(C H3)3CON CH - -CH NH - CH HC去O保O 护基
接肽(过程略)
RO CH 3 (C H3)3C++CO 2 + +NH 3CHCNH-CHCO
(3)用苄氧酰基(或称苯甲氧基甲酰氯)保护
C6H5CH2OH+COCl2(光气)
肽,并且必须尽量减少被载体束缚的肽链之间的相互作用。
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
聚苯乙烯树脂
CH CH2 CH CH2 CH CH2
CH CH2 CH CH2 CH CH2
CH CH2
COOH NH2
CH2Cl
固相法合成多肽的高分子载体作用
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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。
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。
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。见以上步骤6。
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。
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,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。
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。
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。
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。
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。