英文名稱:(R)-3-Amino-4-(3-pyridyl)-butyric acido2HCl
CAS號:1217776-69-6
別名:(R)-3-amino-4-(pyridin-3-yl)butanoic acid dihydrochloride
3-Pyridinebutanoic acid, β-amino-, hydrochloride (1:2), (βR)-
分子式:C9H14Cl2N2O2
分子量:253.12600
結構圖:
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多肽合成方法的分類
多肽合成方法眾多,但按大類份主要為化學合成和生物合成兩條路徑。
1、化學合成
化學合成主要是通過氨基酸脫水縮合反應來實現(xiàn)。在反應過程中,將原料中不需要參與反應的氨基酸保護基團臨時保護起來,從而實現(xiàn)合成的定向進行?;瘜W合成又分為固相和液相合成,主要區(qū)別在于是否使用固相載體樹脂。
液相合成:液相合成有兩種策略,逐步合成和片段合成。逐步合成簡單迅速,適合大部分多肽合成,而片段合成有利于更大的多肽(含有超過10個氨基酸)??傮w來說,液相方法由于污染大,反應研發(fā)較為復雜等原因已被固相合成方法所替代。目前,由于其規(guī)模大,單位成本較低等原因仍在10個氨基酸以下的多肽合成中有較廣泛的使用。
固相合成:固相多肽合成的原理是將氨基酸的C末端固定在不溶性樹脂上,然后依次進行縮合反應、延長肽鏈。固相合成法可以細分為Fmoc法和Boc法。相比之下,F(xiàn)moc方法具有反應條件溫和、反應操作簡單、易于自動化等優(yōu)勢。已成為目前多肽合成的 。但固相合成仍存在反應效率相對較低、規(guī)?;y度高、成本偏高等問題。
在兩種傳統(tǒng)方法基礎上,多肽合成技術又逐步衍生出羧內酸苷法(NCA)、組合化學法、自然偶聯(lián)法等。
NCA法:氨基酸的羧內酸苷法是一種氨基酸衍生物。NCA法基于陰離子開環(huán)聚合原理,可通過堿類等引發(fā)反應。NCA法反應:在堿性條件下,氨基酸陰離子進攻NCA形成氨基甲酸根離子,酸化時該離子失去二氧化碳形成二肽,該二肽又在堿性條件下形成陰離子進攻其他的NCA,如此反復進行下去。此方法用于多肽的重磅產(chǎn)品格拉替雷的合成。
組合化學法:該方法是在固相多肽合成的基礎上提出來的,即氨基酸的構建單元通過組合的方式連接,合成出含有大量化合物的庫,從中篩選出理化性質或者藥理活性一致的化合物。組合化學法在發(fā)現(xiàn)藥物先導物方面有 優(yōu)勢。
液相分段合成法:該方法時基于多肽片段能夠在溶液中化學選擇性的自發(fā)連接合成長多肽的特點。常用的連接技術包括天然化學連接(NCL)、光敏感輔助基連接、施陶丁格連接和正交化學連接等。
2、生物合成
生物合成主要包括酶解法、基因工程法、發(fā)酵法和酶催化法。
酶解法:利用生物酶降解大分子動物或植物蛋白,獲得小分子肽。但該方法很難實現(xiàn)工業(yè)化,原因在于產(chǎn)量低、污染加大、產(chǎn)品質量不穩(wěn)定等。
基因工程法:該方法基于DNA重組技術,通過DNA序列來控制多肽序列的生產(chǎn)。該方法的優(yōu)勢是定點性強,生產(chǎn)成本低、安全環(huán)保等。該方法同樣面臨研發(fā)與生產(chǎn)設備投入大、研發(fā)周期長、無法表達非天然氨基酸等缺陷。
發(fā)酵法:發(fā)酵法是利用微生物代謝獲得多肽。特點是成本低,但目前為止,還少有能夠產(chǎn)業(yè)化通過特定微生物發(fā)酵獲得特定多肽的案例。但發(fā)酵方法可以說是生物合成方法的基礎,無論是基因工程法還是合成生物學,在產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)時均有賴于發(fā)酵法的應用。發(fā)酵法未來的應用將非常廣泛。
酶催化法:酶催化具有活性高、專一性強的特點,十分適合多肽序列的合成。隨著今年來合成生物學技術的發(fā)展,對酶結構改造技術的成熟及構效關系的逐步了解。對于酶的應用也越來越得到重視。目前,已有谷胱甘肽、肌肽等產(chǎn)品能夠應用酶催化方法進行產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)。酶催化反應具有綠色環(huán)保、產(chǎn)業(yè)化成本低廉等優(yōu)勢,但同樣存在研發(fā)難度大、周期長等缺陷。