甘氨酰

化学物

多肽的合成是一项很繁杂的工作，要求有旋光性的 α-氨基酸，按一定顺序连接起来，又要保持旋光性不变。例如由丙氨酸和甘氨酸两种氨基酸合成二肽，两个氨基和两个羧基的反应活性相差不大。

基本信息

一、氨基的保护与羧基的活化

保护氨基：常用氯甲酸苄酯保护，因为反应后，氨基上的苄氧羰基很容易用催化加氢的方法解除保护：

（用Z-NH-表示）

活化羰基：常使 -COOH 转化成酰氯，酸酐或酯，增强 -COOH 中C 原子上的正电性，利于 -NH2 的亲核反应：

合成的一般过程为：

例：由丙氨酸和甘氨酸合成二肽甘氨酰丙氨酸：

（氯甲酸苄酯）（甘氨酸）

（苄氧碳酰甘氨酸）（苄氧碳酰甘氨酰氯）

（甘氨酰丙氨酸）

其他信息

若合成长链的多肽，需要反复进行保护 -NH2，活化 -COOH，去保护基等的操作。

用这种方法，在1953年人工合成催产素，由9个氨基酸组成，由半胱氨酸的 -S-S- 连成环状结构；在1965年，中国合成由51个氨基酸组成的结晶牛胰岛素，由 A、B 两个链组成。1979年日本合成的由124个氨基酸组成的牛胰核糖核酸酶。

二、固相合成技术

20世纪70年代美国化学家梅里菲尔德（Merrifield R B）发明了一项快速、定量、能连续合成多肽的方法，-固相合成技术，由此他获得1984年 Noble 化学奖。

1．原理

把要合成的肽链的末端氨基酸的羧基以共价键的形式与不溶性（固相）高分子树脂（如氯甲基化的聚苯乙烯小球）相连，形成高分子树脂为酯基的氨基酸酯；另一氨基保护的氨基酸与之反应，形成肽键，脱去氨基保护，再与另一个氨基保护的氨基酸反应，形成第二个肽键，重复上述操作，形成第三个，第四个……肽键，最后从固相上断裂下来合成的多肽链，得到纯净的多肽。

2．通式

重复（2）-（3）-（4）步操作，接上第三个氨基酸，第四个氨基酸……最后用无水 HF 断下高分子，得到多肽。

（1）是把第一个氨基酸接到树脂上，（2）是脱去 -NH2 保护基，（3）是形成第一个肽键，即接上第二个氨基酸，（4）脱去连在树脂上的二肽的 -NH2 保护基。

3．固相合成技术的优点

操作简单，每步产率高；分离纯化过程无中间产物损失；容易实现自动化。

三、组合合成（又称组合化学）

用固相合成技术，经过几次同步合成，可获得上百万个多肽分子。

例：19种氨基受保护的α-氨基酸分别连结到树脂上，得到19种与树脂相连的氨基酸，混合后脱保护，再均分成19份，分别与19种氨基受保护的 α-氨基酸进行反应，得到19×19种与树脂相连的二肽。这些二肽混合后，脱保护，再分成19份，分别与19种氨基保护的氨基酸反应，可得到19×19×19种与树脂相连的三肽。如果进行五次重复操作，可得到195种与树脂相连的五肽（称为250万种五肽库）。用HF断下树脂即可得到250万种五肽。

用三种α-氨基酸进行固相组合合成，可表示如下：

当受体分子和其中的一种肽段形成显色络合物时，可通过显微镜，甚至用肉眼就能观察，分离出来，然后用盐酸胍洗涤去受体分子，再用微量多肽测序仪测定肽链氨基酸连接顺序，则得到有效的肽链，从树脂上断下肽链，得到需要的肽。一种受体筛选后，将受体洗去，可以再用别的受体筛选。

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