多肽合成仪的原理

多肽合成仪以固相合成为反应原理，在密闭的防爆玻璃反应器中使氨基酸按照已知顺序不断添加、反应、合成，操作最终得到多肽载体。固相合成法，大大的减轻了每步产品提纯的难度。

首先将所要合成肽链的羟末端氨基酸的羟基，以共价键的结构和一个不溶性的高分子树脂相连，然后以此结合固相载体上的氨基酸作为氨基组份，经过脱去氨基保护基并同过量的活化羧基组分反应，接长肽链。

重复(缩合→洗涤→去保护→中和及洗涤→下一轮缩合)操作，达到所要合成的肽链长度，最后将肽链从树脂上裂解下来，经过纯化等处理，即得所要的多肽。

多肽合成中α-氨基用BOC(叔丁氧羰基)保护的称为BOC固相合成法，α-氨基用FMOC(9-芴甲氧羰基)保护的称为FMOC固相合成法。

1、树脂的选择及氨基酸的固定

用于多肽合成的高分子的载体主要有3类:交联聚苯乙烯;聚酰胺;聚乙烯乙二醇脂类树脂。氨基酸的固定主要是通过保护的氨基酸的羧基同树脂的反应基团之间形成共价键来实现。

2、氨基、羧基、侧链的保护及脱除

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团也要保护，反应完成后再将保护基团除去。

近年来，FMOC合成法得到了广泛的应用。羧基通常用形成酯基的方法进行保护，甲酯和乙酯是逐步合成中保护羧基的常用方法。

3、成肽反应

固相中的成肽反应一般是将两个相应的氨基被保护的氨基酸，及羧基被保护的氨基酸放在溶液内并不形成肽键，要形成酰胺键，经常用的手段是将羧基活化，变成混合酸酐、活泼酯、酰氯或用强的缩合剂(如碳二亚氨)形成对称酸酐等方法来形成酰胺键。

4、裂解及合成肽链的纯化

BOC法用TFA+HF裂解和脱侧链保护基，FMOC法直接用TFA，有时根据条件不同，其它碱、光解、氟离子和氢解等脱保护方法也被采用。合成肽链进一步的精制、分离与纯化通常采用高效液相色谱、亲和层析、毛细管电泳等。

多肽合成仪研究已经走过了一百多年的光辉历程。多肽合成是一个重复添加氨基酸的过程，固相合成顺序一般从C端(羧基端)向 N端(氨基端)合成。过去的多肽合成是在溶液中进行的称为液相合成法。多肽固相合成技术的发明同时促进了肽合成的自动化。

多肽合成包括标准化学多肽合成、多肽修饰、多肽文库以及重组多肽表达。逐步固相多肽合成能合成5-50aa的多肽，对于大于200aa的多肽，通过片段浓缩及连接技术来合成。

1963年Merrifield发展成功了固相多肽合成方法以来，经过不断的改进和完善，到今天固相法已成为多肽和蛋白质合成中的一个常用技术，表现出了经典液相合成法无法比拟的优点，从而大大的减轻了每步产品提纯的难度。多肽合成总的来说分成两种：固相合成和液相多肽合成。

多肽固相合成：

固相多肽合成方法由于其合成方便，迅速，成为多肽合成的首选方法，而且带来了多肽有机合成上的一次革命，并成为了一支独立的学科——固相有机合成，固相合成的发明同时促进了肽合成的自动化。世界上第一台真正意义上的多肽合成仪出现在1980年代初期。

多肽液相合成：

基于将单个N-α保护氨基酸反复加到生长的氨基成份上，合成一步步地进行，通常从合成链的C端氨基酸开始，接着的单个氨基酸的连接通过用DCC，混合炭酐，或N-carboxy酐方法实现。Carbodiimide方法包括用DCC做连接剂连接N-和C-保护氨基酸。重要的是，这种连接试剂促接N保护氨基酸自己炭基和C保护氨基酸自由氨基间的缩水，形成肽链，同时产出副产物。

然而，此方法因其导致消旋的副反应，或在强碱存在时受到影响。庆幸地是，这些副反应能最小化，但是还不能完全消除，方法是加入连接催化剂。此外，此方法也可用于合成N保护氨基酸的活性酯衍生物。依次产生的活性酯将自发与任何别的C保护氨基酸或肽反应形成新的肽。