多肽固相合成歷史
1963年，R.B.Merrifield［1］創(chuàng)立了將氨基酸的C末端固定在不溶性樹脂上，然后在此樹脂上依次縮合氨基酸，延長肽鏈、合成蛋白質(zhì)的固相合成法，在固相法中，每步反應(yīng)后只需簡單地洗滌樹脂，便可達到純化目的.克服了經(jīng)典液相合成法中的每一步產(chǎn)物都需純化的困難，為自動化合成肽奠定了基礎(chǔ).為此，Merrifield獲得1984年諾貝爾化學(xué)獎。
今天，固相法得到了很大發(fā)展.除了Merrifield所建立的Boc法(Boc：叔丁氧羰基)之外，又發(fā)展了Fmoc固相法(Fmoc:9-芴甲氧羰基)。以這兩種方法為基礎(chǔ)的各種肽自動合成儀也相繼出現(xiàn)和發(fā)展，并仍在不斷得到改造和完善。
Merrifield所建立的Boc合成法［2］是采用TFA(三氟乙酸)可脫除的Boc為α-氨基保護基，側(cè)鏈保護采用芐醇類。合成時將一個Boc－氨基酸衍生物共價交聯(lián)到樹脂上，用TFA脫除Boc，用三乙胺中和游離的氨基末端，然后通過Dcc活化、耦聯(lián)下一個氨基酸，最終脫保護多采用HF法或TFMSA(三氟甲磺酸)法。用Boc法已成功地合成了許多生物大分子，如活性酶、生長因子、人工蛋白等。
多肽是涉及生物體內(nèi)各種細胞功能的生物活性物質(zhì)。它是分子結(jié)構(gòu)介于氨基酸和蛋白質(zhì)之間的一類化合物,由多種氨基酸按照一定的排列順序通過肽鍵結(jié)合而成。到現(xiàn)在，人們已發(fā)現(xiàn)和分離出一百多種存在于人體的肽，對于多肽的研究和利用，出現(xiàn)了一個空前的繁榮景象。
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。通過多肽全合成可以驗證一個新的多肽的結(jié)構(gòu)；設(shè)計新的多肽，用于研究結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系；為多肽生物合成反應(yīng)機制提供重要信息；建立模型酶以及合成新的多肽藥物等。
多肽的化學(xué)合成技術(shù)無論是液相法還是固相法都已成熟。近幾十年來，固相法合成多肽更以其省時、省力、省料、便于計算機控制、便于普及推廣的突出優(yōu)勢而成為肽合成的常規(guī)方法并擴展到核苷酸合成等其它有機物領(lǐng)域。本文概述了固相合成的基本原理、實驗過程，對其現(xiàn)狀進行分析并展望了今后的發(fā)展趨勢。
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)典液相合成法無法比擬的優(yōu)點。
其基本原理是：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→中和及洗滌→下一輪縮合）操作，達到所要合成的肽鏈長度，最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）保護的稱為BOC固相合成法，α-氨基用FMOC（9-芴甲氧羰基）保護的稱為FMOC固相合成法。
固相合成的基本原理
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行的稱為液相合成法。現(xiàn)在多采用固相合成法，從而大大的減輕了每步產(chǎn)品提純的難度。為了防止副反應(yīng)的發(fā)生，參加反應(yīng)的氨基酸的側(cè)鏈都是保護的。羧基端是游離的，并且在反應(yīng)之前必須活化。化學(xué)合成方法有兩種，即Fmoc和tBoc。由于Fmoc比tBoc存在很多優(yōu)勢，現(xiàn)在大多采用Fmoc法合成，如圖：
具體合成由下列幾個循環(huán)組成：
一、去保護：Fmoc保護的柱子和單體必須用一種堿性溶劑（piperidine）去 除氨基的保護基團。
二、激活和交聯(lián)：下一個氨基酸的羧基被一種活化劑所活化。活化的單體與游離的氨基反應(yīng)交聯(lián)，形成肽鍵。在此步驟使用大量的超濃度試劑驅(qū)使反應(yīng)完成。循環(huán)：這兩步反應(yīng)反復(fù)循環(huán)直到合成完成。
三、洗脫和脫保護：多肽從柱上洗脫下來，其保護基團被一種脫保護劑（TFA） 洗脫和脫保護。
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