肽合成器如何工作&我们如何节省您的时间和金钱

SPPS过程中使用的不同树脂具有不同的功能。其中最受欢迎的是聚苯乙烯，它溶于疏水溶剂，沉淀在质子溶剂(氢原子与氧原子结合)。这种树脂通常含有1%或2%的二乙烯基苯(DVB)作为交联剂。交联聚苯乙烯不溶于所有常见溶剂。

然而，即使是不溶于有机溶剂的交联聚苯乙烯树脂也可以被非质子溶剂(如甲苯和二甲基甲酰胺(DMF)和二氯甲烷(DCM))溶剂化和膨胀。由于反应动力学是扩散控制的，因此树脂溶胀在固相合成中是必不可少的。

因此，膨胀越多的树脂将有更高的扩散速度的试剂到基体的核心，从而导致更短的反应时间和更完整的化学转化。

一般来说，要使树脂膨胀，必须先将树脂准确地称量到反应容器中。接下来，您必须添加大约数量的DMF。之后，将混合物在室温下放置10分钟左右;这样，树脂珠就会膨胀。最后，排干DMF。

多肽脱保护是多肽合成过程中的一个次要过程，其中一个目标亲核试剂和一个目标亲电试剂被分离，以促进反应的特异性。氨基酸含有多种活性基团。当创建适当的肽链没有不良的副反应，化学基团，阻止特定的反应基团是必要的。这被称为阻塞或保护。

脱保护是在偶联后去除保护基团，让其他氨基酸结合，使肽链正常生长的过程。

由于合成通常是通过将进入的氨基酸的羧基偶联到生长肽链(C-to-N)的n端进行的，因此c端和n端都有特定的保护基团。

n端最常用的两个保护基团包括叔丁基甲氧羰基(Boc)和9-芴基甲氧羰基(Fmoc)。每个群体都有不同的特点，这决定了它的用途。例如，Boc需要从新添加的氨基酸中去除一种强酸，如三氟乙酸(TFA)。同时，Fmoc是一种碱不稳定的保护基团，可以用像哌啶这样的温和碱去除。

对于c端，保护基团取决于所合成肽的类型。固相多肽合成不需要保护基团，因为固体载体充当保护基团。

值得注意的是，几乎所有的合成过程都需要使用多个保护组。氨基酸侧链代表了广泛的官能团。因此，它们是在多肽合成过程中发生相当大的侧链反应的区域。因此，需要许多不同的保护组。然而，所使用的各种基团通常以苄基(Bzl)或叔丁基(tBu)为基。

此外，对于正确地构建肽链来说，拥有完全兼容且不干扰彼此功能的基团是必不可少的。

氨基酸偶联需要使用肽偶联试剂(如HBTU)活化加入反应的氨基酸上的羧酸。换句话说，这些肽偶联试剂用于形成酰胺键，酰胺键将分离的氨基酸连接成多肽和蛋白质。

这使得生长中的肽链的n端与氨基酸的c端连接，从而形成肽键，使肽链持续生长。接下来，新生成的肽链的n端被剥夺，肽去保护重复进行，直到整个肽链的长度完成。

在耦合和去保护循环完成后，剩余的保护基团必须从正在形成的肽中去除。

分解这些基团是通过酸解来完成的。用于去除组的特定化学物质完全取决于使用的保护组。例如，强酸如氟化氢(HF)、溴化氢(HBr)或三氟甲烷磺酸(TFMSA)被用来裂解Boc基团。相反，一个相对温和的酸，如TFA被用来裂解Fmoc基团。

当正确进行肽切割时，最后一个氨基酸的n端和c端保护基团都被移除，任何侧链保护基团也被移除。与去保护的情况一样，在这个步骤中有清除器来与自由保护组反应。

虽然多肽的合成在化学上相对复杂，但合成器可以使这个过程简单得多。两种主要的方法被用来产生多肽和蛋白质，所以如果你正在寻找租赁，知道区别是至关重要的:

• 液相:这是科学家首次发现他们可以在体外产生多肽时采用的经典方法。虽然这种溶液相法今天还不是标准方法，但在进行大规模合成时仍然经常使用。不幸的是，自SPPS出现以来，使用这种方法的难度和时间长度使得它不太受欢迎。
• 固相:固相(SPPS)是目前生产多肽最常用的方法。这种方法成功的主要原因是由于多肽合成器，易于自动化，以及它们提供的高通量。这与许多其他的生物制造过程是一致的，对从事分子生物学和生物技术的科学和医学专业人员是一个巨大的恩惠。

粗肽可以用各种色谱技术纯化。包括高效液相色谱法(HPLC)、尺寸排除色谱法、离子交换色谱法(IEC)、分区色谱法、闪速色谱法和凝胶渗透色谱法。

最广泛使用和最强大的多肽纯化方法是一种被称为反相液相色谱(RPC，或RP-HPLC)的高效液相色谱模式。它的用途非常广泛，使用非极性固定相和极性、水相流动相，在某些情况下，水混溶有机溶剂作为修饰剂。

对于纯化，RPC通过在固定相中使用填充球形颗粒的色谱柱，将目标肽从合成步骤中剩余的杂质中分离出来，例如同分异构体和带有自由耦合和保护基团的副反应的肽产品，以及其他杂质中分离出来。