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多肽固相合成—Fmoc法與Boc法
2009-3-11 閱讀(4301)
多肽合成不僅具有很重要的理論意義，而且具有重要的應用價值。通過多肽合成可以驗證新的多肽結構；設計新的多肽，用于研究結構與功能的關系；為多肽生物合成反應機制提供重要信息；建立模型酶以及合成新的多肽藥物等。1963年，R.B.Merrifield創立了將多肽羧基端的氨基酸固定在不溶性樹脂上，然后在此樹脂上依次偶聯氨基酸，延長肽鏈、合成多肽的固相合成法，在固相法中，每步反應后只需簡單地洗滌樹脂，便可達到純化目的。克服了經典液相合成法中的每一步產物都需純化的困難，為多肽的自動化合成奠定了基礎。為此，Merrifield獲得1984年諾貝爾化學獎。
Merrifield所建立的Boc合成法是采用TFA（三氟乙酸）可脫除的Boc（叔丁氧羰基）為α-氨基保護基，側鏈保護采用芐醇類。合成時將一個 Boc－氨基酸衍生物共價交聯到樹脂上，用TFA脫除Boc，用三乙胺中和游離的氨基末端，然后通過DCC活化、偶聯下一個氨基酸，zui終脫保護多采用HF 法或TFMSA（三氟甲磺酸）法。用Boc法已成功地合成了許多生物大分子，如活性酶、生長因子、人工蛋白等。
在Boc合成法中，反復地用酸來脫保護，這種處理帶來了一些問題：如在肽與樹脂的接頭處，當每次用50%TFA脫Boc基時，有約1.4%的肽從樹脂上脫落，合成的肽鏈越長，這樣的損失越嚴重；此外，酸處理會引起側鏈的一些副反應，Boc合成法尤其不適于合成含有色氨酸等對酸不穩定的肽類。 1978 年，Chang、Meienlofer和Atherton等人采用Carpino報道的Fmoc（9-芴甲氧羰基）基團作為α-氨基保護基，成功地進行了多肽的Fmoc固相合成。Fmoc法與Boc法的根本區別在于采用了堿可脫除的Fmoc為α-氨基的保護基，側鏈的保護采用TFA可脫除的叔丁氧基等，樹脂采用90%TFA可切除的對烷氧芐醇型樹脂，zui終的脫保護避免了強酸處理。
自Merrifield發展成功了固相多肽合成方法以來，經過不斷的改進和完善，到今天固相法已成為多肽和蛋白質合成中的一個常用技術，表現出了液相合成法*的優點。近幾十年來，固相法合成多肽更以其省時、省力、省料、便于計算機控制、便于普及推廣的突出優勢而成為多肽合成的常規方法。以 Boc和 Fmoc兩種方法為基礎的各種多肽自動合成儀也相繼出現，并仍在不斷得到發展和完善。
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