固相合成法是一种合成多肽的方法,它最早由梅里菲尔德(Bruce Merrifield)在1963年提出,因此也被称为梅里菲尔德法。该方法允许化学家在不溶解的情况下,在固体支持体上逐步合成多肽链。以下是固相合成的基本原理和步骤:
固相合成依赖于不溶性树脂或珠子作为固相支持体,这些树脂表面含有可反应的官能团。多肽的一级结构是通过逐步添加氨基酸来构建的,每个氨基酸都通过一个可裂解的连接子与树脂相连。
选择树脂:选择适当的疏水性树脂,其表面含有可激活的羧基,用于连接第一个氨基酸。
激活第一个氨基酸:将第一个氨基酸(通常是带有保护基团的氨基酸)通过化学方法激活,使其能够与树脂上的羧基反应。
连接到树脂:将激活的氨基酸连接到树脂的羧基上,形成第一个肽键。
脱保护:去除氨基酸的保护基团,为下一个氨基酸的加入做准备。
重复添加氨基酸:重复上述激活和连接步骤,逐个添加剩余的氨基酸,每次添加前都需要去除新加入氨基酸的保护基团。
肽链的组装:随着氨基酸的逐个加入,肽链逐渐延长。
侧链保护基团的移除:在多肽合成完成后,需要移除所有氨基酸的侧链保护基团。
裂解和分离:通过特定的化学手段裂解肽链与树脂之间的连接,将合成的多肽从树脂上释放出来。
纯化:合成的多肽通常需要通过色谱等方法进行纯化,以去除未反应的氨基酸、副产物和杂质。
鉴定和质量控制:通过质谱、NMR、HPLC等方法对合成的多肽进行鉴定和质量控制,确保其序列和纯度符合要求。
固相合成的优点包括自动化程度高、消耗的试剂少、易于规模化生产等,但也存在一些限制,如对某些氨基酸的兼容性问题以及难以合成长肽链等。不过,这种方法仍然是目前合成多肽的主要技术之一。