多肽合成

多肽合成是有机化学中最常用的一个复杂而关键的过程。在多肽合成过程中，多个氨基酸经过肽键衔接。衔接氨基酸是多年来有机化学中的一种常见做法，但这一过程正在演化。最近的技术进步和更专业的合成工艺使研讨人员可以合成自然肽，并以更高的精确性和牢靠性产生共同的肽。但是，为了答复这个问题，“什么是肽合成？“，我们必需深化理解这个过程的复杂性和应用程序。、

什么是多肽

首先必需对肽有一个根本的理解，才干正确了解肽的合成是什么。肽由短链氨基酸组成，一切这些氨基酸都经过肽键衔接在一同。从构造上讲，肽和蛋白质十分类似，由于它们都是由氨基酸链组成的，氨基酸链经过肽键衔接在一同。但是，肽和蛋白质之间的主要区别要素是它们的大小。蛋白质通常由50个或更多的氨基酸组成，而肽通常位于较小的一侧，仅由2到50个氨基酸组成。另外，蛋白质构造略微复杂一些，能够采用二级、三级和四级构造。肽提供较少的变异，通常只分为两个亚群。寡肽是那些含有较少氨基酸的肽，通常在2-20之间。多肽是那些含有更多氨基酸的肽，当它们衔接在一同时，会产生蛋白质。本质上，蛋白质是由许多多肽组成的大肽。

多肽合成的工艺和步骤

固然肽是自然产生的，在一切生物体中都能找到，但合成肽的消费通常被研讨人员用来消费特定的肽。特别是，研讨人员合成了那些可能很难在细菌中表达，或者很难在多肽中发现的氨基酸的分离上停止实验的氨基酸。合成肽最常用的办法是固相合成肽。

固相多肽合成

固相多肽合成由美国生物化学家Robert Bruce Merrifield首创，固相多肽合成已成为多肽合成的主导办法。固相多肽合成，通常简称为SPPS，经过在单一多孔安装上产生多个连续的氨基酸反响来简化合成肽的消费过程。

当进入的氨基酸的羧基衔接到存在的和生长的肽链的N-末端时，肽合成发作。氨基酸以准确、循环的方式一次一个地添加到生长的肽链中，特别留意精确地遵照必要的步骤。剖析人员在创立这条肽链时必需十分慎重，由于氨基酸具有多个反响基团，可能会惹起副反响，从而缩短链的长度或招致其分支。为了降低这些副反响的可能性，察看剖析员必需应用诸如Fmoc或Boc之类的维护团体。这些碱不稳定维护基和酸不稳定维护基分别有助于在整个合成过程中完成化学选择性，有效降低任何不测副反响的可能性。

一旦系统被这些暂时维护基处置，在整个合成过程中能够相对容易地添加和移除这些暂时维护基，氨基酸就能够添加到肽链中。碳二亚胺用于激活传入氨基酸的C-末端羧酸，使其可以衔接到生长肽链的N-末端。

如我们所述，SPPS过程是周期性的，为了到达所需的肽键长度，这些步骤反复了很屡次。一旦肽键到达所需的长度，它必需被任何剩余的维护基切断。经过一个叫做酸解的过程，肽键被剥离掉了它剩下的维护基团。也就是说，后面添加的氨基酸的N-末端维护基、第1个氨基酸的C-末端维护基以及任何剩余的侧链维护基将被移除。选择完成这一过程的化学品将取决于系统中运用的维护基团。以酸为根底的维护团体，如Boc，将需求运用强酸，如溴化氢或氟化氢。相反，能够运用较温和的酸（如三氟乙酸（TFA））来切割碱不稳定维护基，如Fmoc。

由于SPPS是一个十分复杂的过程，需求十分当心和准确，因而也可能十分耗时。由于这个缘由，许多实验室转而运用自动固相萃取系统来简化流程。这些工作站使观测剖析员可以使系统无人看守，同时坚持对程序将以精确和高效完成的充沛自信心。工作站可以包容更大的样本，并且能够经过计算机停止微控制，以取得更高的精度和精确性。有关如何应用自动化工作站停止固相多肽合成的更多信息，请单击此处。

液相多肽合成

合成肽的另一种技术是溶液相合成肽。固然应用不太普遍，但该技术运用了许多与SPPS相同的程序。但是，这个过程可能会略微消耗更多的时间，由于它请求在每个反响步骤后从溶液中别离出产物肽。正是由于这个缘由，溶液相多肽合成已被许多实验室的SPPS所取代。溶液相多肽合成依然是大范围多肽消费中常用的办法，但通常用于工业应用。

多肽合成的应用

肽合成通常与表位作图分离运用，通常用于医学和生物技术。合成肽被用于研讨潜在的癌症诊断和治疗以及抗生素药物的开发。当与表位映射分离运用时（表位映射是辨认抗体与其抗原肽合成之间的分离位点的过程），可用于产生抗体和创立更智能的疫苗设计。合成肽也可用于质谱剖析，在质谱剖析中，它们既能够作为规范品，也能够作为试剂。

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