多肽

有机化合物

肽是α－氨基酸以肽键连接在一起而形成的化合物，是蛋白质水解的中间产物。由两个氨基酸分子脱水缩合而成的化合物叫做二肽，同理类推还有三肽、四肽、五肽等。由三个或三个以上氨基酸分子组成的肽叫多肽。

肽简介

肽（peptide）是α-氨基酸以肽键连接在一起而形成的化合物，它也是蛋白质水解的中间产物。

一般肽中含有的氨基酸的数目为二到九，根据肽中氨基酸的数量的不同，肽有多种不同的称呼：分别叫二肽、三肽、四肽、五肽等。由三个或三个以上氨基酸分子组成的肽叫多肽，它们的分子量低于10,000Da，能透过半透膜，不被三氯乙酸及硫酸铵所沉淀。也有文献把由2~10个氨基酸组成的肽称为寡肽（小分子肽）；10~50个氨基酸组成的肽称为多肽；由50个以上的氨基酸组成的肽就称为蛋白质，换言之，蛋白质有时也被称为多肽。多肽也简称为肽，是20世纪被发现的。

医学领域

原有的多肽类药物一般是多肽类激素，现对多肽类药物的开发已经在多个领域得到了大量的使用，多肽类药物的应用主要在于以下几个方面：

利用已知细胞因子的受体从肽库内筛选细胞因子模拟肽，近年成为国内外研究的热点。国外已筛选到了人促红细胞生成素，人促血小板生成素，人生长激素、人神经生长因子及白细胞介素等多种生长因子的模拟肽，这些模拟肽的氨基酸序列与其相应的细胞因子的氨基酸序列不同，但具有细胞因子的活性，并且具有分子量小的优点。这些细胞因子模拟肽正处于临床前或临床研究阶段。

2.抗菌性活性肽

当昆虫受到外界环境刺激时产生大量的具有抗菌活性的阳离子多肽，已筛选出百余种抗菌肽，体内外实验证实，多个抗菌肽不仅有很强的杀菌能力还能杀死肿瘤细胞。例如，从蚕体内筛选的抗菌肽D表现了很好的应用前景，并能利用基因工程技术生产。蛇毒内也存在多种活性多肽，从蛇毒内分离出一个13个氨基酸的小肽，其对G+及G-菌均有杀菌能力。

3.用于心血管疾病的多肽

很多植物中药有降血压、降血脂、溶血栓等作用，不仅可用作药物，亦可用作保健食品。但由于其作用成份不能确定，其应用受到很大限制。现已发现很多有效成分是小分子多肽，比如我国科学家从大豆内加工分离出的活性多肽，可通过小肠直接吸收，能防治血栓，高血压和高血脂，还能延缓变老，提高肌体抗肿瘤能力。从人参、茶叶、银杏叶等植物内也分离出很多用于心血管疾病的小肽。

4.其他药用小肽

小肽药物除在上述几大方面已取得较大进展外，在其它很多领域也取得一些进展。比如Stiernberg等发现一个合成肽（TP508）肽能促进伤口血管的再生，加速皮肤深度伤口的愈合。Pfister等发现一个小肽能防止碱损伤角膜内炎症细胞的侵润，抑制炎症反应。Carron等证实其筛选的2个合成肽能抑制破骨细胞对骨质的重吸收。

5.诊断用多肽

多肽在诊断试剂中最主要的用途是用作抗原检测病毒、细胞、支原体、螺旋体等微生物和囊虫、锥虫等寄生虫的抗体，多肽抗原比天然微生物或寄生虫蛋白抗原的特异性强，且易于制备，因此装配的检测试剂，其检测抗体的假阴性率和本底反应都很低，易于临床应用。用多肽抗原装配的抗体检测试剂包括：甲、乙、丙、庚或肝病毒、艾滋病病毒、人巨细胞病毒、单纯疱疹病毒、风疹病毒、梅毒螺旋体、囊虫、锥虫、莱姆病及类风湿等。使用的多肽抗原大部分是从相应致病体的天然蛋白内分析筛选获得，有些是从肽库内筛选的全新小肽。

多肽对人体影响

活性肽主要控制人体的生长、发育、免疫调节和新陈代谢，它在人体处于一种平衡状态，若活性肽减少后，人体的机能发生重要变化，对于儿童来说，他的生长、发育变得缓慢，甚至停止，长久下去就形成了侏儒，对成年人或老年人，缺少活性肽后，自身的免疫力就会下降，新陈代谢紊乱，内分泌失调，引起各种疾病的产生，如失眠、身体消瘦或浮肿。由于活性肽还作用于神经系统，因此人体就会变得动作迟缓，头脑不再聪慧，更主要的是活性肽减少，直接引起人身体各部位逐渐出现全面衰老，引发各种疾病。

分泌周期

在不同的年龄时期，各种活性肽的分泌量也有很大差别，按分泌量划分，人的一生一般可分为：

①分泌充足期（25岁以前的青年期）：这个时期内分泌量均衡、免疫功能强劲，人体一般不易出现疾病；

②分泌不足期（失衡期）（30—50岁壮年和中年期）：这一时期如果活性肽分泌不足或失衡会出现各种相关的亚健康状态和轻微疾病症状（40岁以上的人群常见）；

③分泌匮乏期（严重不足期）（50岁以上中年和老年期）：这一时期严重如果活性肽严重不足和严重失衡，可能出现非常突出的衰老症状，或会引起各种相关疾病发生（50岁以上人群比较明显）；

④分泌终止期（衰老期）：这一时期很短，由于控制人体内分泌的“司令官”活性肽不分泌或分泌减少，从而导致细胞功能衰退，引发器官功能衰竭和丧失，最后导致生命终结。

肽的重要性

人体很多活性物质都是以肽的形式存在的。肽涉及人体的激素、神经、细胞生长和生殖各领域，其重要性在于调节体内各个系统和细胞的生理功能，激活体内有关酶系，促进中间代谢膜的通透性，或通过控制DNA转录或影响特异的蛋白合成，最终产生特定的生理效应。肽是涉及人体内多种细胞功能的重要物质。肽可以合成细胞，并调节细胞的功能活动。肽在人体作为神经递质，传递信息。肽可在人体作为运输工具，将人体所食的各种营养物质与各种维生素、生物素、钙及对人体有益的微量元素输送到人体各细胞、器官和组织。肽是人体重要的生理调节物，它可全面调节人体生理功能，增强和发挥人体生理活性，它具有重要的生物学功能。

保存方式

多肽类保健食品只需置于阴凉干燥处即可。

对于多肽试剂和多肽类药物则需要保存在干燥器中。在将它们暴露于空气之前，冷冻干燥多肽可以放于室温。这将是湿度影响减少，当无法冷冻干燥时，最好的方法是以小的工作样量存放。对于含Cys, Met或者TrP的多肽试剂，脱氧缓冲剂对其溶解必不可少，因为这种多肽试剂易被空气氧化，在封瓶前，慢慢流过多肽试剂的氮气或氩气也会降低氧化作用。含Gln或Asn的多肽试剂也容易降解，所有这些肽与不含这些有问题解苷的那些肽相比，生命期有限。

多肽具广泛的溶解性。多肽不溶的主要问题是形成二级结构。除了最太肽外，这点都会发生，在有多重疏水残基的肽中更显著。盐会促进二级结构形成。我们建议先在无菌蒸馏水或去离子中溶解多肽。如需要增加溶解率，可用超声处理。溶解仍有问题，加少量稀乙酸（10%）或氨水，会便于溶解。

要长期保存多肽试剂，最好冷冻干燥，冷干粉可在-20℃或更低存放几年而很少或无降解。溶液中的多肽远不稳定。多肽易受细菌降解，应用无菌纯化水溶解。

含有Met，Cys或Tyr残基的多肽溶液由于氧化，寿命有限。应溶于无氧溶剂，为防止重复冻融的破坏，建议溶解过量的肽的便实验，其余多肽以固体形成保存。

溶解性

大多数肽的首选溶剂是超纯抽气水。稀乙酸或氨水分别对于碱性或酸性多肽的溶解很重要。这些方法不溶的多肽，需要DMF、脲等来溶解。

合成过程

具体合成由下列几个循环组成：

除去保护

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。

激活和交联

下一个氨基酸的羧基被一种激活剂所激活。化学工艺常用HBTU/HCTU/HITU/HATU+NMM/DIPEA或HOBT+DIC作激活剂，激活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。循环：这两步反应反复循环直到合成完成。氨基酸缩合结束后，可用适量TFA进行洗脱，根据起酸碱性，可选择10%TFA/DCM溶液，至100%TFA，以此类推。

HPLC分析纯化

分析HPLC使用柱子和泵系统，可以经受传递高压，这样可以用极细的微粒（3-10μm）做填料。由此多肽要在几分钟内高度被分析。HPLC分两类：离子交换和反相。离子交换HPLC依靠多肽和固相间的直接电荷相互作用。柱子在一定PH范围带有特定电荷衍变成一种离子体，而多肽或多肽混合物，由其氨基酸组成表现出相反电荷。分离是一种电荷相互作用，通过可变PH，离子强度，或两者洗脱出多肽，通常，先用低离子强度的溶液，以后逐渐加强或一步一步加强，直到多肽火柱中洗脱出。离子交换分离的一个例子使用强阳离子交换柱。如sulfoethylaspartimide通过酸性pH中带正电来分离。

反相HPLC条件与正常层析正相反，多肽通过疏水作用连到柱上，用降低离子强度洗脱，如增加洗脱剂的疏水性。通常柱子由共价吸附到硅上的碳氢烷链构成，这种链长度为G4-G8碳原子。由于洗脱是一种疏水作用。长链柱比短链对小的，高带电肽好。另一方面大的疏水肽用短链柱洗脱好。然而，总体实践中，这两类柱互变无多少显著差别，别类载体由碳水化合物构成，比如苯基。

典型的操作常由两绶冲剂组成，0.1%TFA-H2o和80% acetonitrile 0.1%TFA--H2o稀acetonitrile。用线型梯变以每分钟0.5%到1.0%改变的速度混合。常见分析和纯化用柱为4.6×250mm（3-10μm）和22×250mm（10μm）。如果用径向填柱，那么大小是8×100（3-10μm）和25×250mm（10μm）。

大量各种缓冲剂含许多不同试剂，比如磷酸、NH4HCO3、醋酸钠、TFA/TEA，磷酸钠、异戊酚等。这样许多不同组合可形成缓冲剂，但要注意：硅反相柱料不能长时间暴露于高pH，甚至微碱pH，因为这样会破坏柱子。

不要把肽含量和纯度搞混了，肽的纯度可能是100%，而肽含量相关带电基团（如Arg, Lys ）的抗离子量和肽亲水性决定，这是合成肽的本身特性。

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