固相肽的合成
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本实验中由苯胺和醋酸经高温脱水而生成酰胺,由于反应温度高,会引起反应原料苯胺的氧化,所以此反应中加入还原剂金属锌以抑制苯胺的高温氧化。
本实验中产品是经水结晶而纯化的,结晶是最简单、有效、经济的纯化手段,结晶时常有少量絮状物不溶,导致加入过多溶剂形成不饱和溶液,使结晶收率低或不结晶。为此结晶溶液需过滤除去絮状不溶物杂质,对于遇冷结晶的溶液需保温过滤。为了得到好的结晶,常需保温结晶,结晶时间较长。
酰胺键是构成生物体内蛋白质的重要共价键,是由氨基酸合成多肽、蛋白质类化合物的重要合成方法。本实验所用的方法条件苛刻,不适用于此类目的。
目前合成多肽的方法主要有液相合成法和固相合成法。在液相肽合成中,每次接肽以后都需要对产物分离纯化或结晶以便除去未反应的原料和副产物。这个步骤相当费时间而且麻烦,因操作带来的损失往往也很大。
为了减少这个麻烦并期望能够使接肽反应自动化,麦瑞菲尔德(Merrifield)于1963年发展成功了固相肽合成方法,他用这个方法获得了结晶的LeuAlaGlyVal四肽。与之差不多同时,勒辛格(Letsinger)和柯尔内特(Kornet)也用固相载体经不同的化学途径合成了LeuGly。
以后又经过麦瑞菲尔德本人以及其它实验室对这个方法进行不断的改进和完善,使之到今天已经成为多肽和蛋白质合成中的一个常用的技术。为此麦瑞菲尔德获得了1984年诺贝尔化学奖。
固相合成的主要设计思想是:先将所要合成肽链的羧末端氨基酸的羧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分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。
这样的步骤可以重复的多次进行下去,即缩合——洗涤——去保护——中和和洗涤——下一轮缩合,最后达到所需要合成的肽链长度。
固相合成反应的基础是液相合成。
由于在液相合成中最普遍采用的是以羧基活化的方式进行接肽,因此在固相合成中也多同样采用上述的将氨基组分挂在固相树脂上而向氨端伸长肽链的方式,因为这有利于采用过量的活化羧基组分以促使缩合反应接近于完全,而过量的羧基组分则又由于其存在于溶液之中,可以通过过滤和洗涤的方法很容易地除去。
用于肽合成的高分子载体主要有四类。即不同交联度的聚苯乙烯-苯二乙烯交联树脂;不同比例N,N-乙烯基-双-丙烯酰胺树脂;聚乙二醇;无交联的聚苯乙烯。