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多肽合成研究已經走過了一百多年的光輝歷程
點擊次數:66 發布時間:2022-12-26
  美國洛克菲勒大學教授Bruce Merrifield 在1963年發明的多肽固相合成技術(SPPS)是多肽合成領域的一個重大突破,對化學,生化,醫藥,免疫和基因科學等學科和領域都起了巨大的推動作用。 他本人也因此項發明榮獲1984化學諾貝爾獎。
 
  多肽合成研究已經走過了一百多年的光輝歷程。1902年,Emil Fischer首先開始關注多肽合成,由于當時在多肽合成方面的知識太少,進展也相當緩慢,直到1932年,Max Bergmann等人開始使用芐氧羰基(Z)來保護α-氨基,多肽合成才開始有了一定的發展。
 
  到了20世紀50年代,有機化學家們合成了大量的生物活性多肽,包括催產素,胰島素等,同時在多肽合成方法以及氨基酸保護基上面也取得了不少成績,這為后來的固相合成方法的出現提供了實驗和理論基礎。
 
  1963年,Merrifield提出了固相多肽合成方法(SPPS),這個在多肽化學上具有里程碑意義的合成方法,一出現就由于其合成方便,迅速,成為多肽合成的方法,而且帶來了多肽有機合成上的一次革命,并成為了一支獨立的學科——固相有機合成(SPOS),為此,Merrifield榮獲了1984年的諾貝爾化學獎。Merrifield經過了反復的篩選,最終屏棄了芐氧羰基(Z)在固相上的使用,首先將叔丁氧羰基(BOC)用于保護α-氨基并在固相多肽合成上使用,同時,Merrifield在60年代末發明了第一臺全自動多肽合成儀,并合成生物蛋白酶,核糖核酸酶(124個氨基酸)。
 
  1972年,Lou Carpino首先將9-芴甲氧羰基(FMOC)用于保護α-氨基,其在堿性條件下可以迅速脫除,10min就可以反應,而且由于其反應條件溫和,迅速得到廣泛使用,以BOC和FMOC這兩種方法為基礎的各種肽自動合成儀也相繼出現和發展,并仍在不斷得到改造和完善。同時,固相合成樹脂,多肽縮合試劑以及氨基酸保護基,包括合成環肽的氨基酸正交保護上也取得了豐碩的成果。
 
  多肽合成儀的誕生
 
  多肽固相合成技術的發明同時促進了肽合成的自動化。第一臺真正意義上的多肽合成儀出現在1960年代末至1970年代初期,它是利用氮氣鼓泡或者震蕩來對反應物進行攪拌,用計算機程序控制來實現有限度的自動合成。即為后來總結歸納出的第一代多肽合成儀。雖然在攪拌方式和其他各項功能方面有著明顯的缺陷,但是它畢竟把人從實驗室里解放出來,極大地提高了工作效率,所以受到了多肽科學家的一致贊揚。

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