多肽合成如何保护多肽活性?
添加糖类、多元醇、明胶、氨基酸和盐类等物质也能提高稳定性。它们在低浓度下能吸引水分,保护蛋白质结构,尤其在冻干过程中,这些物质能与多肽形成氢键,固定天然构象,同时提高冻干产品玻璃化温度,减少聚集现象,如SDS、Tween、Pluronic等表面活性剂也有助于防止多肽的表面吸附和沉淀。
要成功合成具有特定的氨基酸顺序的多肽,需要对暂不参与形成酰胺键的氨基和羧基加以保护,同时对氨基酸侧链上的活性基因也要保护,反应完成后再将保护基因除去。同液相合成一样,固相合成中多采用烷氧羰基类型作为α氨基的保护基,因为这样不易发生消旋。
Asn和Gln的酰胺键一般不保护,但合成大肽时可能产生副反应,可使用9-咕吨基等保护,以提高溶解度并避免问题。 His的消旋化问题严重,Boc基团是理想选择,但也存在稳定性问题,咪唑环的π-N保护则可采用Bom和Bum,Bom需氢解或酸脱保护,Bum有发展前途但溶解度较低。
在多肽固相合成过程中,为了得到特定氨基酸顺序的多肽,关键步骤包括氨基、羧基和侧链的保护及最终的脱除。保护氨基通常采用烷氧羰基,如叔丁氧羰基(BOC),它在酸性条件下容易脱除。Fmoc(芴甲氧羰基)也是一种常用保护基,对酸稳定,可用哌啶-CH2CL2或DMF脱除,如今Fmoc合成法得到广泛应用。
温度和金属离子影响。最后,变性、吸附、聚集或沉淀也是问题,变性影响三级和二级结构,易引发化学反应;蛋白质表面吸附可能导致活性损失,如riL-2在存储和使用过程中的表现。通过细致研究这些因素,科学家能够设计出更稳定的多肽制剂,如利用CD、DSC等工具筛选合适的稳定剂,以提高制剂的实用性和耐久性。
氨基酸保护是关键,常用的有Cys、Lys、Asp的保护基,如Trt、Acm、Mob等,以及对应的脱除策略。多肽合成中,羧基活化是主要反应,如DCC、DIC、EDC等,其中EDC需配合抑制剂以减少副反应。固相合成常用树脂如PAM、MBHA,树脂结构决定反应条件和方法,如HF切割PAM,TFA切割Wang树脂。