多肽的固相合成_(经典版)课件

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• 氨基保护 • 羧基保护
• 缩合 • 羧基脱除保护
• 缩合向C端延长 • 氨基脱除保护
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•固相合成法的诞生
•多肽合成仪介绍
•活化基团Fmoc与tBoc
•多肽的不稳定
多肽合成仪
多肽合成仪的发展
• 第一代多肽合 成仪
• 第二代多肽合 成仪
• 第三代多肽合 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Vega’s Biotechnologies公司推 出的Vega’s 296 Peptide Synthesizer为代表的，诞 生在上世纪七十年代。
水解
不稳定性
提高稳定性的主要途径
定向突变
化学修饰
添加剂
冻干
材料收集：尚立群 演讲人：许金翔 PPT 制作：徐磊 王修楠 钟家伟 王康
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学员旅五队 徐磊 许金翔 钟家伟 王康 尚立群 王修楠
• 定义：以氨基酸为原料，用化学方法合成多肽或蛋白质。
•目的：①确证天然多肽或蛋白质的结构；②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；③ 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
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•固相合成法的诞生
•多肽合成仪介绍
•活化基团Fmoc与tBoc
•多肽的不稳定
固相合成法的诞生
Max Bergmann 1932 Emil Fischer
有机化学家们
20世纪 50年代
1963
1902
1972 Lou Carpino
Merrifield
•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 • 1932 年， Max Bergmann 等人开始使用苄氧羰基 (Z) 来保护 α-氨基， 氨基， •到 1963 1972 年， Merrifield Lou Carpino 首次提出了固相多肽合成方法 首先将 9-芴甲氧羰基(FMOC) (SPPS) 用于保护 ，这个在多 α 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 •1902年，Emil Fischer首先开始关注多肽合成，由于当时在 多肽合成才开始有了一定的发展。 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 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 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 多肽合成方面的知识太少，进展也相当缓慢 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 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 基础。 命，并成为了一支独立的学科 ——固相有机合成(SPOS)。 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。
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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。
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•活化基团Fmoc与tBoc
•多肽的不稳定
不稳定性
问题
脱酰胺 多肽的不稳定 性是其制剂研 究中存在的主 要问题之一， 其原因较多。 氧化 消旋 β-消除 ….. 变性
Fmoc的循环
•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： 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。 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。 .
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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。
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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。
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•多肽合成仪介绍
•活化基团Fmoc与tBoc
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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，并且在反应之前必须活化。固相合成 方法有两种，即Fmoc和tBoc。
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• 氨基及羧基保护 脱除 • 形成无保护的四 肽
• 缩合从N端延伸
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。
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。
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第一代多肽合成仪
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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。
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
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。
多肽的液相合成
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