多肽合成的研究及应用现状

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多肽的基因工程合成及应用

多肽的基因工程合成及应用

多肽的基因工程合成及应用多肽是由氨基酸分子连接而成的一种生物大分子,存在于各种生物体内并在生命活动中发挥着重要的作用。

由于多肽具有高效、安全和选择性等优点,因此在医学、食品、化妆品等领域中得到了广泛的应用。

而基于基因工程技术合成多肽,对于提高其生产效率和纯度,降低成本,使得多肽在各个领域的应用更加广泛和具有前景。

一、多肽的基因工程合成1.1 基因工程制备载体在基因工程合成多肽的过程中,必须制备载体。

载体是一种容纳DNA序列的分子,可以提供表达所需的基因和调节表达的元件。

目前常用的载体有质粒、病毒和细胞系等。

其中质粒载体运用最为广泛,是易于制备、操作简单、安全性高的优秀载体。

1.2 选择有效的宿主细胞在合成多肽的过程中,需要选择高效的宿主细胞用于生产。

常用细胞系有大肠杆菌、酵母菌、哺乳细胞等,其中大肠杆菌因其繁殖快、易于培养、受到广泛研究的优点,在基因工程合成多肽中应用最多。

1.3 合成多肽的步骤基因工程合成多肽的步骤包括以下几步:首先,在质粒载体上克隆目标基因序列;其次,将质粒导入宿主细胞内,由系统表达目标基因;接下来,进行多肽的裂解与提取,获得含有多肽的混合物;最后,采用各种分离纯化技术获得纯化的多肽产物。

二、多肽的应用2.1 医药领域多肽药物具有分子量小、生物效应明显、生物半衰期短、毒副作用小等优点。

应用于治疗疾病的药物有胰岛素、生长激素、抗癌药物等。

随着技术的进步,新型多肽药物正在快速发展,如奥美拉唑、阿帕唑等抑酸药,以及唐舌玉络口服液等中药多肽。

2.2 食品领域食品中添加多肽制品可以提高营养价值、增强保健功能,例如乳酸菌多肽、大豆多肽等成为了食品中添加的一种新型营养成分。

此外,多肽也可以被用来用于食品保鲜、防腐、美容等多种方面,如海产品中的胶原蛋白多肽、具有保湿、润肤、抗氧化等保健功效。

2.3 其它领域化妆品、纺织、环境保护等领域中也有多肽的应用。

例如,化妆品中添加多肽成分,可以改善肌肤质地,修复表皮屏障,抗衰老等多种美容功效。

多肽药物的研究现状与应用前景

多肽药物的研究现状与应用前景

多肽药物的研究现状与应用前景多肽药物就是指由氨基酸序列组成、分子量小于10 kDa、具有生物学活性的化合物。

相比较其他的药物,多肽药物具有独特的优点,比如更精准的效果、更快的作用、更少的副作用等。

由于这些优点,多肽药物在医药领域展现出了广阔的应用前景。

一、多肽药物的研究现状多肽药物的研究始于20世纪50年代,起初主要应用于生殖激素和甲状腺激素。

近年来,随着技术的不断发展,多肽药物研究得到了迅速发展。

其中最重要的发现是利用化学合成技术合成多肽。

化学合成技术使得多肽的产量大幅提高,分子结构稳定,药物活性更易确定。

同时,研究人员还开发了多种新的研究手段,例如基于DNA的方法、鉴定切割点的方法等。

目前,多肽药物研究领域有很多激动人心的进展。

比如,多肽药物的组合使用已经成为研究热点之一。

此外,研究人员还成功制备了一些高效的转化酶蛋白,用于清除多肽药物中的切割产物,提高其活性。

二、多肽药物的应用前景尽管多肽药物的研究历史并不长,但其应用前景却不容小觑。

多肽药物具有很多其他药物所没有的优点,比如极短的半衰期、高度特异性等。

这使得多肽药物在各种疾病治疗方面具有很大的潜力。

目前,多肽药物已经被应用在以下几个领域:1. 肿瘤学多肽药物在肿瘤学领域的应用有着很大的前景。

研究人员已经成功地利用多肽技术开发出一些可靶向诊断、治疗肿瘤的药物。

比如,莲座菌多肽、Tyr3-octreotide(Tyr3-OC)等药物,通过与肿瘤细胞表面的靶区结合,实现对癌细胞的治疗。

2. 神经学多肽药物在神经学领域应用较为广泛。

比如,利用人血管内皮生长因子(VEGF)结合肝素的多肽,可通过神经干细胞使用,用于创伤性神经退化症的治疗。

3. 消化学多肽药物在消化学领域的应用主要集中于胰岛素的应用。

研究人员已经开发出了一些新型的胰岛素和糖皮质激素合成蛋白,用于糖尿病的治疗。

4. 心血管学多肽药物在心血管学领域的应用也很广泛。

目前已经成功开发出了一些可用于心脏病的药物。

多肽药物的合成和研究进展

多肽药物的合成和研究进展

多肽药物的合成和研究进展多肽药物是指由两个或者两个以上的氨基酸通过肽键结合形成的化合物。

这种药物具有良好的稳定性和高效性,可以针对性地调节体内的生理活动,因此在药物研发领域具有广泛的应用前景。

然而,多肽药物存在着易被酶降解、生物利用度低等问题,这些限制了它们的临床应用。

针对这些问题,学者们不断地探索新的合成方法,研究新的载体和修饰方法,以提高多肽药物的疗效和安全性。

一、多肽药物的合成方法多肽药物的合成方法主要有两种:化学合成和生物合成。

其中,化学合成是指利用化学反应方法,在实验室内将氨基酸分子通过肽键连接成为一条链的过程。

这种合成方法可以得到高纯度的产品,但其产量较低,合成过程中需要耗费大量的时间和人力物力成本。

而生物合成则是通过生物技术手段,利用生物体内的自然合成过程,由生物体内的纤维蛋白聚合酶(PPS)引导氨基酸聚合成为肽链的过程。

这种方法生产效率高,但产品的纯度有待进一步提高。

二、多肽药物的载体和修饰为了克服多肽药物易被酶降解、生物利用度低等问题,学者们开展了大量的载体和修饰研究。

载体是指将多肽药物和一种或者多种物质结合,以提高药物在体内的生物利用度和靶向效果。

目前常用的载体有脂质体、微球体和聚合物等。

此外,还有一种叫做水溶性载体的新型载体,能够有效地控制多肽药物的释放。

修饰是指在多肽药物的分子结构中引入一定程度的化学改变,以提高其疗效和生物利用度。

目前,很多学者都在研究一些小分子修饰剂,但是这些剂量往往很难控制,有些还会引起不良的副作用。

因此,目前研究的技术主要集中在底物依赖性修饰、外部范围限制修饰和蛋白质融合等方面。

这些技术能够降低药品出现副作用的风险,并提高了其生物利用度和靶向效果。

三、多肽药物的研究进展自20世纪以来,多肽药物在医学领域中得到了广泛的应用,特别是在肿瘤治疗、免疫调节和新型降糖药物等方面。

目前,多肽药物的研究主要包括三个方面:第一,对多肽药物的合成、载体和修饰进行持续性的优化和改进,以提高药物的安全性和疗效。

多肽设计与合成技术研究进展

多肽设计与合成技术研究进展

多肽设计与合成技术研究进展1. 介绍多肽是由氨基酸分子通过肽键化学键连接而成的生物大分子,其结构和功能多样性,使其被广泛应用于药物研发、生物医学研究等领域。

多肽设计与合成技术是多肽药物研究的核心技术之一,研究进展及其应用价值备受关注。

2. 多肽药物的结构和功能多肽药物具有许多优点,如易于合成和改良,具有高度的生物活性和选择性等。

此外,多肽具有结构和功能多样性,能够模拟天然激素、抗体、酶等生物大分子的作用,同时也能够创造新型具有生物活性的化学实体。

例如,多肽中的不对称氨基酸、剪切型肽等为多肽结构和功能的设计提供了新的思路和方向。

3. 多肽设计和合成技术多肽的合成和设计需要许多关键的步骤,包括肽链组装、侧链保护、肽键缩合、纯化和质量分析等。

当前主要的多肽合成方法可分为传统方法和化学方法。

传统方法主要包括化学合成和生物学合成两种方法。

化学合成依靠固相合成技术,生物学合成主要靠自然的翻译反应。

化学方法则是建立在肽链缩合和保护反应基础之上的纯化技术,包括Boc和Fmoc保护策略、反应缩合策略等等。

同时,多肽后修饰技术也是多肽合成的关键步骤。

4. 多肽设计和合成技术的研究进展多肽设计和合成技术的研究进展主要包括以下两方面:(1) 新型多肽合成方法目前,多肽合成方法的研究越来越倾向于新型合成方法,例如点击合成、不对称氨基酸合成等。

其中,点击合成技术因其具有高效性、低副反应等优点,被认为是当前的多肽合成技术中最具前景的方法之一。

在此基础上,学者们还开发了许多新的策略,如将特定的化学反应纳入点击合成路径,从而优化多肽合成的效率和选择性。

(2) 新型多肽后修饰技术的开发多肽后修饰技术是多肽设计研究的重要方面之一,它不仅能够优化多肽的药物性质,还能够开发新的多肽药物。

近年来,学者们从多种角度开发了许多新的多肽后修饰方法,如酶促后修饰、可以增强血液循环稳定性等功效的糖基化修饰、以及锶-90电化学猝灭技术等。

这些方法为多肽药物的开发和应用提供了宝贵的思路和方法。

生物多肽的合成及应用研究

生物多肽的合成及应用研究

生物多肽的合成及应用研究在现代科学技术的不断发展中,越来越多的新物质被研发出来,其中生物多肽就是一种被广泛应用的新型生物材料。

生物多肽是由多个氨基酸分子链组成的一类高分子化合物,具有分子量小、构象灵活、反应活性高、生物相容性好等优点,因此受到了广泛的关注和研究。

本文将介绍生物多肽的合成方法及其应用研究。

一、生物多肽的合成方法生物多肽的合成方法有多种,其中较为常见的方法是化学合成、 DNA 插入表达法、化学修饰法及酶法合成等。

1、化学合成法化学合成法是指通过原子或具有反应活性的化学物质将氨基酸单体逐一连接而成的方法。

化学合成法的优点是可控性强,合成速度快,但由于合成过程中需要使用有毒有害化学试剂,且难以完全掌控反应条件,因此存在化学污染和产物不纯的问题。

2、DNA 插入表达法DNA 插入表达法是将氨基酸序列编码成 DNA 序列,通过转染、感染等方式将DNA 导入基因表达系统,使其在细胞中合成生物多肽。

DNA 插入表达法的优点是可控性好、纯度高,无化学污染,但其缺点是合成速度较慢,有可能会导致表达系统的负荷过大而受损。

3、化学修饰法化学修饰法是指利用化学方法在已有的生物多肽分子上对其进行修饰,产生新的生物活性功能等。

化学修饰法的优点是可实现对特定化学键的修饰,使生物多肽具有新的功能。

但其缺点是需要对目标生物多肽分子有深入的了解,可能会面临操作复杂、产物不纯等问题。

4、酶法合成酶法合成是指利用酶类催化作用连接氨基酸分子来合成新的生物多肽。

酶法合成的优点是具有较高的反应速度和产物纯度,但其缺点是酶类催化反应受到复杂的生物环境因素的影响,有时不稳定。

二、生物多肽的应用研究生物多肽作为新型生物材料,其应用研究已经涉及到了许多学科领域,如医学、生物工程、材料科学等。

1、生物多肽在医学方面的应用生物多肽在医学方面的应用主要包括:(1)药物递送系统由于生物多肽分子具有较小的分子量,灵活的结构和可调节的电荷特性,在设计药物递送系统时可以将其作为载体,通过化学修饰、结构定向等方法对其进行控制性修饰,从而实现对药物释放的精确控制。

功能多肽材料合成及其在生物医学领域应用前景

功能多肽材料合成及其在生物医学领域应用前景

功能多肽材料合成及其在生物医学领域应用前景功能多肽材料的合成及其在生物医学领域的应用前景是当今生物医学研究领域的一个热点。

功能多肽材料是一类结构特殊且具有生物活性的材料,通过合成多种氨基酸的有机分子链来构建不同功能的多肽材料。

这些材料具有优异的生物相容性、生物降解性、抗菌性以及生物仿生性,因此在生物医学领域具有广泛的应用前景。

功能多肽材料的合成是通过化学合成或生物合成的方法来实现的。

化学合成是一种常用的合成方法,通过有机合成化学反应来构建多肽链,包括氨基酸的缩合、添加和修饰等步骤。

这种方法可以精确设计材料的结构和性能,从而实现对功能多肽材料的定制化合成。

另一种方法是生物合成,利用生物学中存在的合成途径,如核酸或蛋白质生物合成途径,通过基因工程或发酵的方法来合成多肽材料。

这种方法可以大规模生产多肽材料,并具有较高的纯度和活性。

功能多肽材料在生物医学领域具有广泛的应用前景。

首先,功能多肽材料可以用于组织工程和再生医学。

由于其良好的生物相容性和生物降解性,功能多肽材料可以作为人工支架用于组织工程和再生医学,促进组织修复和再生。

例如,功能多肽材料可以用于骨组织工程,在缺损部位引导骨细胞的增殖和分化,促进骨组织的修复。

其次,功能多肽材料还可以用于药物传递系统的设计。

由于其特殊的结构和功能,功能多肽材料可以用作载药体系,将药物有效地传递到靶细胞或组织,提高药物的治疗效果,并减少药物的毒副作用。

例如,功能多肽材料可以用于肿瘤靶向治疗,将抗癌药物有效地传递到肿瘤细胞,并实现靶向治疗。

另外,功能多肽材料还可以应用于医学影像学。

功能多肽材料可以被标记为荧光探针或磁性探针,用于生物医学影像学的成像,如荧光成像或磁共振成像。

这些技术可以提供组织和细胞的高分辨率影像,用于疾病的早期诊断和治疗监测。

功能多肽材料在生物医学领域应用前景广阔,但仍然存在一些挑战需要解决。

首先,功能多肽材料的合成和改性方法需要进一步改进。

目前的功能多肽材料合成方法主要依赖于有机合成或生物合成,这些方法虽然已经取得了一定的进展,但仍然面临着合成效率、成本和规模化生产的问题。

生物化学中的多肽合成技术研究

生物化学中的多肽合成技术研究

生物化学中的多肽合成技术研究生物化学是研究生物体内分子组成和反应机制的学科。

其中,多肽合成技术在生物化学领域中扮演着重要的角色。

多肽是由两个或多个氨基酸残基通过肽键链接而成的分子,其长度从几个残基到数百个残基不等,是生物内许多重要分子的基本组成单元。

可以说,多肽合成技术是生物化学研究的重要领域之一。

一、多肽的生物学功能多肽在生物体内具有多种生物学功能。

例如:1.激素:如促卵泡素、生长激素等,能调节细胞增殖和分化等生命活动;2.抗体:由多肽和糖蛋白组成,能够识别和结合抗原,以保护人体免受病原体侵害;3.酶:多肽酶和核酸酶等能够催化生命活动所需的化学反应;4.载体:如转运蛋白、激素结合蛋白等,能够帮助其他物质在生物体内的运输和转移。

由此可见,多肽的生物学功能非常重要,因此多肽的合成技术研究显得尤为迫切。

二、多肽合成技术的概述多肽合成技术,就是通过在化学合成中逐步加入各个氨基酸残基,通过肽键形成多肽。

这种技术是生物合成和生理作用的化学模拟,具有较高的理论和实用价值。

多肽合成技术一直是生化研究中的重要技术之一。

尤其是蛋白质合成的特殊机制和作用机理,使得合成多肽的技术一直是生化研究的重要领域。

三、多肽合成技术的发展历程多肽合成技术的研究历程可以追溯到20世纪初。

20世纪50年代初,人们已经成功地合成了含有10~15个氨基酸的多肽数目。

随着技术的不断提高,到20世纪80年代,已成功合成了长达50个氨基酸的多肽,并且合成效率和纯度得到了显著提高。

20世纪90年代以来,多肽合成技术迎来了一个新的发展时期。

随着微波技术、自动化技术等新技术的不断涌现,多肽的合成技术得以广泛应用,其合成效率和纯度有了明显提高,成为生物化学领域中的重要研究手段。

四、多肽合成技术的研究现状目前,多肽合成技术得到了广泛应用。

在药物研发领域中,许多药物都是基于多肽结构设计的,如常用的降糖药双胍类药物就是由多肽合成而成的。

此外,在肿瘤治疗、免疫调节等领域也有广泛的应用。

多肽药物的新合成方法与临床应用

多肽药物的新合成方法与临床应用

多肽药物的新合成方法与临床应用一、多肽药物的重要性与发展现状多肽药物由两个或多个氨基酸残基通过胺基化反应形成肽键而构成,具有较高的选择性和特异性作用。

在医学领域,多肽药物被广泛研究和应用于治疗各种疾病,如癌症、心血管疾病和免疫系统相关疾病等。

然而,传统的合成方法受限于步骤复杂、收率低和费时费力等问题。

因此,寻找新的多肽合成方法具有重要意义。

二、新合成方法的探索与突破1.固相法:固相法是目前最常用的多肽合成方法之一。

该方法使用含有C端带保护基的树脂作为载体,从N端开始逐个添加氨基酸残基。

随着载体不断扩展,目标多肽也相应增长。

这种方法虽然简便快捷,但在一些复杂结构上表现不佳。

2.液相法:液相法是另一种常见的多肽合成方法。

相较于固相法,液相法更适用于合成复杂、大分子量的多肽。

此方法先将N端带保护基的氨基酸与C端带活性基团的残基活化,形成活性中间体,然后通过偶联反应扩展链长。

3.点击化学:点击化学是近年来发展起来的一种多肽合成方法,在简洁高效方面具有重要意义。

这种方法利用特定配体与底物之间高度特异的侧结构活化,实现多肽片段的快速组装。

4.非天然氨基酸:非天然氨基酸是指除20种常见氨基酸以外的其他结构类似的单体。

引入非天然氨基酸可以改变多肽药物的结构和性质,提高其生物活性和稳定性。

5.合并技术:借助近年来飞速发展的生物工程技术和纳米技术等领域的进步,通过合并不同技术手段可以实现多肽受体介导特异性给药、载药纳米粒子控释等新型研究方法。

三、多肽药物临床应用1.癌症治疗:由于多肽药物具有较高的特异性和选择性,因此在癌症治疗中具有广阔的应用前景。

目前已经有一些多肽药物用于治疗乳腺癌、前列腺癌和淋巴瘤等,且取得了显著的效果。

2.心血管疾病:多肽药物在控制高血压、降低血脂和预防心血管事件方面显示出潜力。

例如,利钠肽类似物可以通过促进钠和水的排泄来降低血压,用于治疗高血压等相关心血管疾病。

3.免疫相关疾病:多肽药物还可以被用于免疫调节以及治疗自身免疫性疾病如类风湿性关节炎和白细胞介素相关的皮肤损伤等。

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多肽合成的研究及应用现状多肽合成的研究及应用现状多肽是一种与生物体内各种细胞功能都相关的生物活性物质,它的分子结构介于氨基酸和蛋白质之间,是由多种氨基酸按照一定的排列顺序通过肽键结合而成的化合物。

到现在,人们已在人体中发现和分离出一百多种肽类,关于多肽的研究与应用,也取得了巨大的进步,引发了空前的研究热潮。

多肽的全合成不仅具有很重要的理论意义,而且具有重要的应用价值,多肽研究成为了医学和分子生物学研究的重点对象,世界各先进国家无不拨出巨款来建立各种规模的多肽研究中心,以期在这一重要领域中取得突破性进展。

现在具有生物活性的多肽已经广泛地应用在临床检测、医学研究、疾病防治和治疗等三大方面。

1,多肽合成的研究历史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。

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),为此,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全自动多肽合成仪,并首次合成生物蛋白酶,核糖核酸酶(124个氨基酸)。

1972,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。

2,多肽合成的原理与步骤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。

过去的多肽合成是在溶液中进行的称为液相合成法。

从1963年Merrifield发展成功了固相多肽合成方法以来,经过不断的改进和完善,到今天固相法已成为多肽和蛋白质合成中的一个常用技术,表现出了经典液相合成法无法比拟的优点,从而大大的减轻了每步产品提纯的难度。

2.1多肽合成基本原理:先将所要合成肽链的羟末端氨基酸的羟基以共价键的结构同一个不溶性的高分子树脂相连,然后以此结合在固相载体上的氨基酸作为氨基组份经过脱去氨基保护基并同过量的活化羧基组分反应,接长肽链。

重复(缩合→洗涤→去保护→中和及洗涤→下一轮缩合)操作,达到所要合成的肽链长度,最后将肽链从树脂上裂解下来,经过纯化等处理,即得所要的多肽。

其中α-氨基用BOC(叔丁氧羰基)保护的称为BOC固相合成法,α-氨基用FMOC(9-芴甲氧羰基)保护的称为FMOC固相合成法。

2.2固相多肽合成的步骤:A,树脂的选择及氨基酸的固定用于多肽合成的高分子的载体主要有3类:交联聚苯乙烯;聚酰胺:聚乙烯一乙二醇脂类树脂。

氨基酸的固定主要是通过保护的氨基酸的羧基同树脂的反应基团之间形成共价键来实现。

B,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团也要保护,反应完成后再将保护基团除去,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。

C,成肽反应固相中的成肽反应一般是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、酰氯或用强的缩合剂(如碳二亚氨)形成对称酸酐等方法来形成酰胺键。

D,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。

3,固相多肽合成的应用——多肽合成仪多肽固相合成技术的发明同时促进了多肽合成的自动化。

世界上第一台真正意义上的多肽合成仪出现在1980年代初期,它是利用氮气鼓泡来对反应物进行搅拌,用计算机程序控制来实现有限度的自动合成。

虽然在各项功能方面有着明显的缺陷,但是它毕竟把人从实验室里解放出来,极大地提高了工作效率。

随着多肽科学的发展,科学家也对合成仪提出了更高的要求,从而带动了合成仪的发展。

目前多肽合成仪品种繁多。

从合成量上分,可分为微克级的,毫克级的,克级的和公斤级的;从功能上分,可分为研究型的,小试型的,中试型的,普通生产型的和GMP生产型的;从自动化程度上分,可分为全自动的,半自动的和手动的;从通道上分,可分为单通道的和多通道的;从技术角度上分,可分为第一代的,第二代的,和第三代的;等等。

第一代多肽合成仪标志性特点是采用氮气鼓泡的搅拌原理来对反应物进行搅拌,即合成仪上反应器是固定的,氮气从反应器的下方通过反应器到上部排出,在这一过程中产生的汽泡把固相和液相混合起来。

这样设计的好处是结构简单,成本低,但各项功能方面有着明显的缺陷,目前采用氮气鼓泡方式的第一代多肽合成仪已大部分退出了市场。

第二代多肽合成仪标志性特点是用不完全性的机械搅拌来取代氮气鼓泡,一般可分为接触式搅拌与非接触式搅拌两种。

接触式搅拌常见的搅拌方式是伸入反应器内部的螺旋桨由上部的电机带动进行快速旋转,使反应器内部的固液两相进行混合。

但搅拌方式带来的不利因素如清洗障碍,合成量低,反应死角等也不容忽视,目前全世界共大多数多肽合成仪生产厂商放弃了接触式搅拌方法。

机械性非接触式搅拌的主要原理是反应器在直立下围绕原点作左右摆动,或者圆周运动。

这种由反应器本身的运动而带动里面固液两相混合的方法克服了接触式搅拌带来的缺点,合成产量和纯度也明显好于用氮气鼓泡的第一代合成仪。

所以机械性非接触式搅拌成为了多肽合成仪的主流。

但是由于这种搅拌方法不能真正消除反应死角,所以科学家们并没有满足而停下他们追求完美的脚步。

第三代多肽合成仪其反应器转动方式有别于前两代的多肽合成仪,即反应器上方相对固定,而下方作圆周360度快速旋转,带动反应器里的固液两相从底部向上作螺旋运动,一直达到反应器的最上方,真正做到了无死角。

无死角多肽合成仪的另一种方式是反应器在数控马达的带动下作上下180度的翻转运动。

固相和液相在运动过程中不断从反应器的一端到达另一端再返回来。

一般用这种仪器合成出来的肽纯度是最高的,且适合于扩大生产。

随着多肽药物科研和生产的不断升温,市场对仪器的需求还会持续增长,现在全世界已有十几家公司专门从事多肽合成的研究和开发工作,而且已有较为成型的产品和设备问世。

其中,多肽合成仪的商业化开发相对成熟,美国的CEM公司是世界上非常有影响的多肽合成仪提供商,它开发的Liberty研究级微波多肽合成仪,能一次性合成长达111个氨基酸的多肽,创造单次合成多肽的最长记录,是目前市场占有率增长速度最快的研究级全自动多肽合成仪,并被美国Brookhaven国家实验室以及安进公司应用于SARS和艾滋病的药物研究。

此外,美国的PTI公司已经发展成为集多肽合成仪制造、多肽合成试剂生产、以及其它相关产品研发及技术支持的大公司,其产品线囊括了多通道,生产型等各个层次满足科研用户及企业的需求;美国PSI公司首次研制出世界上第一台拥有独立知识产权的、完全符合美国FDA认证要求的大规模全自动多肽合成仪,建立了在本领域内的领先地位,PSI的6大系列多肽合成仪能全面满足各类用户的多种需求,并可根据客户需求量身订制合成仪;美国ABI公司前两年推出的433系列全自动多肽合成仪,为学者和机构提供了针对的服务良好的技术支持;美国CS Bio公司开发了各种规模的全系列多肽合成仪,经过数十年的发展,已经成为全球性多肽合成仪生产商,公司产品遍布全球,由于其优良的产品性能和良好的用户口碑,CS Bio合成仪在中国的市场份额相当可观;美国AAPPTEC公司成立于2005年3月,公司的前身是ACT (Advanced ChemTech)公司的仪器部,近年来,AAPPTEC公司在全自动多肽合成仪领域,针对不同的需求研发出数十种类型的仪器,加上长期实际应用验证的可靠性,这些仪器均可满足不同客户的不同需求,而且使用起来都相当便利。

4,固相多肽合成的前景固相多肽合成已经有近50年的历史了,其技术亦比较成熟,多肽合成技术不断完善,从小规模、短肽链合成发展到大规模、长肽链的合成。

化学多肽制备蛋白质与从纯化蛋白质开始制备抗体比较,不仅省时省事省钱,而且特异性高。

通常从蛋白质序列中选择、合成多肽到制备出抗体,只需2-3个月,而从基因表达、蛋白质纯化到抗体产生至少需要2-3年,而且蛋白质家族成员和种间的特异性不能保证。

例如,2003 年上市的抗爱滋病药物T-20就是一个全合成的36个氨基酸残基组成的小肽药物。

上世纪90年代,组合化学与多肽合成技术相结合后,又出现了组合肽库的合成,对化学、生化、医药、分子生物学等领域起到了巨大的推动作用,随着蛋白质组学的研究深入,在多肽研究发展过程中,对保护氨基酸的要求也不断提高,使之不断改进,对于多肽化学的要求不仅仅是合成方法,而更多的集中在多肽标记与修饰方法,以及蛋白结构与功能模拟多肽的合成以及长肽或蛋白合成。

至今,人们的要求已经从合成一些较短的肽链,延伸到了能否利用从生物体合蛋白质的原理,研究合成出人们理想的任意肽段,这也是今后多肽合成的发展趋势。

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