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近些年，隨著固相合成，基因重組技術(shù)以及新型的化學(xué)修飾方法等技術(shù)的建立，極大地推動了多肽的合成及多肽藥物的發(fā)展。目前，多肽類藥物已被廣泛應(yīng)用于糖尿病，肢端肥大癥，癌癥等疾病的治療。
肽廣泛存在于自然界和生命體中，是一類由兩個或多個氨基酸通過肽鍵連接組成的天然物質(zhì)，同時也是蛋白質(zhì)不完全水解的產(chǎn)物。迄今在生物體內(nèi)已發(fā)現(xiàn)的多肽種類繁多，他們在參與和調(diào)節(jié)機體內(nèi)生命活動方面發(fā)揮了重要作用。根據(jù)氨基酸的組成數(shù)量可以分為寡肽（2-10個氨基酸）和多肽（10-100個氨基酸）。
自首個多肽——催產(chǎn)素成功合成以來，科學(xué)家們經(jīng)過數(shù)十年的不懈努力，已經(jīng)開發(fā)了多樣的多肽合成方法。這些合成方法主要分為生物合成法和化學(xué)合成法。
生物合成法包括提取法，酶解法，基因重組法，發(fā)酵法等。
天然提取法是一種從動植物體內(nèi)提取多肽物質(zhì)的方法，然而，生物體內(nèi)多肽類物質(zhì)含量稀小，通過此法獲得的多肽純度偏低，而且在提取過程中容易引入病菌等，因此，提取法已逐步被其他方法所替代。
酶解法是通過生物酶將蛋白質(zhì)降解為多肽。此法具有反應(yīng)條件溫和等優(yōu)點，但通過酶解法得到的多肽大都為混合物，后續(xù)分離提純難度較大，相較之下，酶解法在食品，化妝品等行業(yè)里更為常見。
基因重組法是通過基因技術(shù)將某些序列的多肽轉(zhuǎn)移至原核或真核細胞中重組DNA并進行表達，此法具有定向表達強，無需多肽載體以及保護基團的參與等優(yōu)點，是目前應(yīng)用最多的生物合成法，但基因重組法存在純化困難等問題。
發(fā)酵法是通過微生物的代謝作用發(fā)酵產(chǎn)生活性多肽的方法，這種方法成本相對較低，但由于此法是依賴于微生物代謝，因此只能用來生產(chǎn)已知有益的活性多肽，應(yīng)用范圍有限，不屬于主流的多肽生產(chǎn)方法。
化學(xué)合成法包括液相合成法和固相合成法，目前化學(xué)合成仍是合成多肽類物質(zhì)的最主要方法。在多肽合成中，肽鍵（即酰胺鍵）的形成是關(guān)鍵步驟，多肽合成試劑是構(gòu)建酰胺鍵的專用試劑，對于提高酰胺鍵的成鍵效率，產(chǎn)品純度及收率等發(fā)揮了重要作用。
在合成中，試劑的性能決定了合成策略的有效性。多肽合成試劑根據(jù)其性能可以劃分為縮合劑、保護劑和手性消旋抑制劑。縮合劑主要用于促進羧酸與胺之間酰胺鍵的形成，其可以有效降低反應(yīng)能壘，提高成鍵效率。這些試劑廣泛應(yīng)用于多肽藥物及小分子化學(xué)藥物的合成中，具體包括碳二亞胺型（如DCC，DIC等）和鎓鹽型，后者又可分為脲正離子型（如HBTU，HATU等）和磷正離子型（如PyBOP）；保護劑是一類將活性基團保護起來使其暫時失活的試劑，可以有效避免非目標(biāo)反應(yīng)的發(fā)生，這在有機和藥物合成中非常普遍。在多肽合成中，常用于保護氨基，常用的有Fmoc系列保護劑和Boc系列保護劑；手性消旋抑制劑是在合成中能有效抑制產(chǎn)品消旋化，提高產(chǎn)品的光學(xué)純度的試劑，常用的消旋抑制劑有HOBt，HOPO等。
縮合試劑的應(yīng)用極大地推進了多肽合成進程?；瘜W(xué)合成的基本流程包括：保護不參與反應(yīng)的活性基團：活化羧基制備活性中間體從而形成肽鍵；對保護基團進行脫保護。
液相合成法是在溶液中通過化學(xué)反應(yīng)形成肽鍵的方法。此法常用的保護基有Boc和Cbz（Z）兩種，主要采用兩種策略：逐步合成法即按照氨基酸順序通過肽鍵逐步連接；片段合成法是將已合成的兩個或多個多肽片段連接成目標(biāo)多肽，與固相合成法相比，液相合成法更加適用于短肽的合成，其所用試劑、溶劑等用量小，成本更低，符合綠色化學(xué)的原則，同時保護基的可選擇性多，有利于后續(xù)的純化和規(guī)?；a(chǎn)。
固相合成法最初于1963年提出后，便成為一種主流的多肽合成方法。此法是以不溶性樹脂為載體，將第一個氨基酸的C端固定于樹脂上，通過縮合反應(yīng)將預(yù)先脫保護的N端與已活化的第二個氨基酸連接，再經(jīng)過洗滌，重復(fù)上述步驟等，直至完成目標(biāo)多肽的合成。作為固相合成法的核心之一，保護基的選擇起到了關(guān)鍵作用，目前，固相合成法主流方法有Boc固相合成法和Fmoc固相合成法：Boc固相合成法中，α-氨基用Boc基團保護，其脫保護使用的是強酸三氟乙酸，而切割肽鏈則需使用有害的氫氟酸，一方面三氟乙酸酸性太強，可能在合成過程中導(dǎo)致肽鏈的斷裂，另一方面，氫氟酸的危險性大，對身體的危害不言而喻。相比之下，F(xiàn)moc固相合成法中Fmoc保護基對酸性較穩(wěn)定，在堿性條件下脫除，無需使用氫氟酸等危險試劑，另外還可以通過Fmoc保護基監(jiān)控反應(yīng)進程，從而更精確的控制生產(chǎn)過程，是目前最最受歡迎的固相多肽合成方法。
與液相合成法相比，固相合成法在長肽合成方面展現(xiàn)了明顯的優(yōu)勢，其操作簡便，中間體無需純化，可以實現(xiàn)自動化和高通量的合成多肽，是目前主流的多肽合成方法。
在多肽治療藥物高速發(fā)展的背景下，多肽的合成應(yīng)從經(jīng)濟和可持續(xù)性角度考慮。綠色多肽合成是全世界科學(xué)家面臨的重大挑戰(zhàn)，無論使用固相合成SPPS或是液相合成LPPS，其最終目標(biāo)都是最大限度地減少雜質(zhì)以減少純化步驟，從而再次帶來經(jīng)濟和可持續(xù)的懲罰。同時多肽類藥物市場的火熱，意味著多肽制藥行業(yè)為了縮短新藥的上市時間將面臨越來越大的壓力。相信在不久的將來，會有更加合適的多肽合成法問世。
隨著多肽治療藥物的迅猛發(fā)展，多肽合成技術(shù)必須兼顧經(jīng)濟效益與持續(xù)性。無論是固相合成(SPPS)還是液相合成(LPPS)，其目標(biāo)都是盡量降低雜質(zhì)含量，以減少繁瑣的純化步驟，提高合成效率，進而減輕經(jīng)濟和環(huán)境的負擔(dān)。同時，鑒于多肽類藥物市場需求的持續(xù)增長，制藥行業(yè)為縮短新藥研發(fā)周期，面臨的壓力也在不斷增大。相信在不久的將來，將會出現(xiàn)更加高效、環(huán)保的多肽合成方法。
蘇州昊帆生物致力于多肽合成試劑和保護試劑的研發(fā)和生產(chǎn)，經(jīng)過二十年的發(fā)展和積累，本公司已成為全球領(lǐng)先的多肽合成試劑供應(yīng)商，能夠提供全面且多樣化的產(chǎn)品選擇，涵蓋從第一代至第四代的各類縮合試劑，以及Fmoc、Boc、Cbz和Troc等多個系列的保護基，滿足不同客戶的需求。我們誠摯歡迎感興趣的朋友們聯(lián)系我司咨詢詳情，我們期待為您提供專業(yè)的咨詢服務(wù)。
參考文獻：
[1] Andersson, L.; Blomberg, L.; Verlander, M.; et al. Large-scale synthesis of peptides[J]. Peptide Sci. 2000, 55, 227-250.
[2] Lau, J.L.; Dunn, M.K. Therapeutic peptides: Historical perspectives, current development trends, and future directions[J]. Bioorg. Med. Chem. 2018, 26, 2700-2707.
[3] 鄭龍，田佳鑫，洪文晶等. 多肽藥物制備工藝研究進展[J]. 化工學(xué)報. 2021, 72, 3538-3550.
[4] 林龍，姜素云，湯新強. 多肽類藥物體外合成方法的研究進展[J]. 大連醫(yī)科大學(xué)學(xué)報. 2014, 36, 177-181.
[5] Craik, D.J.; Fairlie, D.P.; Price, D.; et al. The Future of Peptide-based Drugs[J]. Chem. Biol. Drug Des. 2013, 81, 136-147.
[6] Sharma, A.; Kumar, A.; Albericio, F.; et al. Liquid-Phase Peptide Synthesis (LPPS): A Third Wave for the Preparation of Peptides[J]. Chem. Rev. 2022, 122, 13516–13546.
[7] Merrifield, R.B. Solid Phase Peptide Synthesis. I. The Synthesis of a Tetrapeptide[J]. J. Am. Chem. Soc. 1963, 85, 2149–2154.
