多肽是一種與生物體內(nèi)各種細(xì)胞功能都相關(guān)的生物活性物質(zhì)，它的分子結(jié)構(gòu)介于氨基酸和蛋白質(zhì)之間，是由多種氨基酸按照一定的排列順序通過肽鍵結(jié)合而成的化合物。到現(xiàn)在，人們已在人體中發(fā)現(xiàn)和分離出一百多種肽類，關(guān)于多肽的研究與應(yīng)用，也取得了巨大的進(jìn)步，引發(fā)了的研究熱潮。多肽的全合成不僅具有很重要的理論意義，而且具有重要的應(yīng)用價值，多肽研究成為了醫(yī)學(xué)和分子生物學(xué)研究的重點對象，世界各先進(jìn)國家無不撥出巨款來建立各種規(guī)模的多肽研究中心，以期在這一重要領(lǐng)域中取得突破性進(jìn)展。現(xiàn)在具有生物活性的多肽已經(jīng)廣泛地應(yīng)用在臨床檢測、醫(yī)學(xué)研究、疾病防治和治療等三大方面。
 
1，多肽合成的原理與步驟
 
多肽合成是一個重復(fù)添加氨基酸的過程，固相合成順序一般從C端（羧基端）向 N端（氨基端）合成。過去的多肽合成是在溶液中進(jìn)行的稱為液相合成法。從1963年Merrifield發(fā)展成功了固相多肽合成方法以來，經(jīng)過不斷的改進(jìn)和完善，到今天固相法已成為多肽和蛋白質(zhì)合成中的一個常用技術(shù)，表現(xiàn)出了經(jīng)典液相合成法*的優(yōu)點，從而大大的減輕了每步產(chǎn)品提純的難度。
 
1.1多肽合成基本原理：
先將所要合成肽鏈的羥末端氨基酸的羥基以共價鍵的結(jié)構(gòu)同一個不溶性的高分子樹脂相連，然后以此結(jié)合在固相載體上的氨基酸作為氨基組份經(jīng)過脫去氨基保護(hù)基并同過量的活化羧基組分反應(yīng)，接長肽鏈。重復(fù)（縮合→洗滌→去保護(hù)→中和及洗滌→下一輪縮合）操作，達(dá)到所要合成的肽鏈長度，zui后將肽鏈從樹脂上裂解下來，經(jīng)過純化等處理，即得所要的多肽。其中α-氨基用BOC（叔丁氧羰基）保護(hù)的稱為BOC固相合成法，α-氨基用FMOC（9-芴甲氧羰基）保護(hù)的稱為FMOC固相合成法。
 
1.2固相多肽合成的步驟：
A，樹脂的選擇及氨基酸的固定
用于多肽合成的高分子的載體主要有3類：交聯(lián)聚苯乙烯；聚酰胺：聚乙烯一乙二醇脂類樹脂。氨基酸的固定主要是通過保護(hù)的氨基酸的羧基同樹脂的反應(yīng)基團(tuán)之間形成共價鍵來實現(xiàn)。
B，氨基、羧基、側(cè)鏈的保護(hù)及脫除
要成功合成具有特定的氨基酸順序的多肽，需要對暫不參與形成酰胺鍵的氨基和羧基加以保護(hù)，同時對氨基酸側(cè)鏈上的活性基團(tuán)也要保護(hù)，反應(yīng)完成后再將保護(hù)基團(tuán)除去，近年來，F(xiàn)MOC合成法得到了廣泛的應(yīng)用。羧基通常用形成酯基的方法進(jìn)行保護(hù)。甲酯和乙酯是逐步合成中保護(hù)羧基的常用方法。
C，成肽反應(yīng)
固相中的成肽反應(yīng)一般是將兩個相應(yīng)的氨基被保護(hù)的及羧基被保護(hù)的氨基酸放在溶液內(nèi)并不形成肽鍵，要形成酰胺鍵，經(jīng)常用的手段是將羧基活化，變成混合酸酐、活潑酯、酰氯或用強(qiáng)的縮合劑（如碳二亞氨）形成對稱酸酐等方法來形成酰胺鍵。
D，裂解及合成肽鏈的純化
BOC法用TFA+HF裂解和脫側(cè)鏈保護(hù)基，F(xiàn)MOC法直接用TFA，有時根據(jù)條件不同，其它堿、光解、氟離子和氫解等脫保護(hù)方法也被采用。合成肽鏈進(jìn)一步的精制、分離與純化通常采用液相色譜、親和層析、毛細(xì)管電泳等。 
 
2.固相多肽合成的應(yīng)用——多肽合成儀
 
多肽固相合成技術(shù)的發(fā)明同時促進(jìn)了多肽合成的自動化。世界上*臺真正意義上的多肽合成儀出現(xiàn)在1980年代初期，它是利用氮?dú)夤呐輥韺Ψ磻?yīng)物進(jìn)行攪拌，用計算機(jī)程序控制來實現(xiàn)有限度的自動合成。雖然在各項功能方面有著明顯的缺陷，但是它畢竟把人從實驗室里解放出來，很大地提高了工作效率。
隨著多肽科學(xué)的發(fā)展，科學(xué)家也對合成儀提出了更高的要求，從而帶動了合成儀的發(fā)展。目前多肽合成儀品種繁多。從合成量上分，可分為微克級的，毫克級的，克級的和公斤級的；從功能上分，可分為研究型的，小試型的，中試型的，普通生產(chǎn)型的和GMP生產(chǎn)型的；從自動化程度上分，可分為全自動的，半自動的和手動的；從通道上分，可分為單通道的和多通道的；從技術(shù)角度上分，可分為*代的，第二代的，和第三代的；等等。
*代多肽合成儀標(biāo)志性特點是采用氮?dú)夤呐莸臄嚢柙韥韺Ψ磻?yīng)物進(jìn)行攪拌，即合成儀上反應(yīng)器是固定的，氮?dú)鈴姆磻?yīng)器的下方通過反應(yīng)器到上部排出，在這一過程中產(chǎn)生的汽泡把固相和液相混合起來。這樣設(shè)計的好處是結(jié)構(gòu)簡單，成本低，但各項功能方面有著明顯的缺陷，目前采用氮?dú)夤呐莘绞降?代多肽合成儀已大部分退出了市場。
 
第二代多肽合成儀標(biāo)志性特點是用不*性的機(jī)械攪拌來取代氮?dú)夤呐荩话憧煞譃榻佑|式攪拌與非接觸式攪拌兩種。
接觸式攪拌常見的攪拌方式是伸入反應(yīng)器內(nèi)部的螺旋槳由上部的電機(jī)帶動進(jìn)行快速旋轉(zhuǎn)，使反應(yīng)器內(nèi)部的固液兩相進(jìn)行混合。但攪拌方式帶來的不利因素如清洗障礙，合成量低，反應(yīng)死角等也不容忽視，目前*共大多數(shù)多肽合成儀生產(chǎn)廠商放棄了接觸式攪拌方法。
機(jī)械性非接觸式攪拌的主要原理是反應(yīng)器在直立下圍繞原點作左右擺動，或者圓周運(yùn)動。這種由反應(yīng)器本身的運(yùn)動而帶動里面固液兩相混合的方法克服了接觸式攪拌帶來的缺點，合成產(chǎn)量和純度也明顯好于用氮?dú)夤呐莸?代合成儀。所以機(jī)械性非接觸式攪拌成為了多肽合成儀的主流。但是由于這種攪拌方法不能真正消除反應(yīng)死角，所以科學(xué)家們并沒有滿足而停下他們追求的腳步。
 
第三代多肽合成儀其反應(yīng)器轉(zhuǎn)動方式有別于前兩代的多肽合成儀，即反應(yīng)器上方相對固定，而下方作圓周360度快速旋轉(zhuǎn)，帶動反應(yīng)器里的固液兩相從底部向上作螺旋運(yùn)動，一直達(dá)到反應(yīng)器的zui上方，真正做到了*。*多肽合成儀的另一種方式是反應(yīng)器在數(shù)控馬達(dá)的帶動下作上下180度的翻轉(zhuǎn)運(yùn)動。固相和液相在運(yùn)動過程中不斷從反應(yīng)器的一端到達(dá)另一端再返回來。一般用這種儀器合成出來的肽純度是zui高的，且適合于擴(kuò)大生產(chǎn)。
 



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