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    固相多肽合成技術

    日期:2022-06-15 17:05
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    摘要: 多肽固相合成技術的發明同時促進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在上世界六十年代末期,它是利用氮氣鼓泡或者機械震蕩來對反應物進行充分混合,用計算機程序控制來實現有限度的自動合成。雖然在混合方式和其他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,極大地提高了工作效率,所以受到了多肽科學家的一致贊揚。

           1963年,Merrifield提出了固相多肽合成方法(SPSS),這個在多肽化學上具有里程碑意義的合成方法,一出現就以其合成方便快速,迅速成為多肽合成的優選方法。它帶來了多肽有機合成史上的一次巨大的變革,并成為了一支獨立的學科——固相有機合成(SPOS)。Merrifield對于多肽合成領域的巨大貢獻,榮獲了1984年的諾貝爾化學獎。在合成原料選擇上,Merrifield經過了反復的篩選,放棄了芐氧羰基(Z)在固相上的使用,首先將叔丁氧羰基(BOC)用于保護α-氨基并在固相多肽合成上進行使用。同時,Merrifield在60年代末發明了全自動多肽合成儀,并用于合成生物蛋白酶,即核糖核酸酶(124個氨基酸)。

    1972年,Lou Carpino首先將9-芴甲氧(FMOC)用于保護α-氨基,其在堿性條件下可以迅速脫除,10min就可以反應完全,而且由于其反應條件溫和,迅速得到廣泛使用,以BOC和FMOC這兩種方法為基礎的各種肽自動合成儀也相繼出現和發展,并仍在不斷得到改造和完善。同時,固相合成樹,多肽縮合試劑以及氨基酸保護基,包括合成的氨基酸正交保護上也取得了豐碩的成果。


             多肽合成儀的誕生

    多肽固相合技術的發明同時促進了多肽合成的自動化。世界上首臺真正意義上的多肽合成儀出現在上世界六十年代末期,它是利用鼓泡或者機械震蕩來對反應物進行充分混合,用計算機程序控制來實現有限度的自動合成。雖然在混合方式和其他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,極大地提高了工作效率,所以受到了多肽科學家的一致贊揚。


    一代多肽合成儀

    一代多肽合成儀產生時間為上世紀六十年代末至七十年代初。

    代表產品是Beckman公司推出的Beckman 990 Peptide Synthesizer和Vega’s Biotechnologies公司推出的Vega’s 296 Peptide Synthesizer。如今這兩家公司均已放棄了多肽合成儀的研發與生產,我們只能在早期的學術文獻中找到其設計原理與研究情況。雖然隨著生產工藝的改進和發展,一代多肽合成儀已全部退出了市場。但1990年以前的眾多肽化學文獻都是在此實驗設備上運行研發而來,一代的多肽合成儀為之后的合成儀研發與制造產生了重大意義。



            代多肽合成儀

    二代多肽合成儀誕生在上世紀八十年代。

    代表產品是美國AAPPTEC公司研發的 Peptide Synthesizer Model 90。其特點是溫和反應法合成多肽,一般可分為單純氮氣鼓泡和機械式混合兩種模式?!odel 90的設計原理是反應器在直立下圍繞原點作左右機械擺動,或者通過往反應器底部注入氮氣,來充分混合反應體系,或者將機械混合與氮氣鼓泡結合起來使用,從而達到反應體系充分混合,反應徹底完全、且能減少副反應的發生。






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