以下为合成生物医疗相关分子的具体流程:
1. 去维护
在合成过程中,需使用碱性溶剂(如 piperidine)去除Fmoc保护基团,以确保氨基的有效性。
2. 激活与交联
接下来的氨基酸羧基通过激活剂活化后,与游离氨基在交联剂的作用下形成肽键,从而实现分子的连接。
3. 循环合成
上述两个步骤重复进行,直到合成完整的多肽链。
4. 洗脱与去维护
根据多肽链所含残基的不同,采用不同的脱树脂溶剂进行洗脱,维护基团则采用脱维护剂(TFA)去除。
多肽是一类复杂的大分子,其每条序列在物理和化学特性上均独一无二。有些多肽的合成难度较大,而有些则在合成过程中费时费力,尤其是在纯化步骤中,常常遇到溶解性问题。许多多肽在水中不溶,因此在纯化时往往需要使用非水溶剂或特定缓冲液,而这些溶剂或液体可能不适用于生物实验体系,这使得研究人员难以使用这些多肽达到实验目的。以下是关于如何优化多肽设计的建议。
如何降低肽链合成的难度?
1. 缩短序列长度
随着肽的长度增加,粗产品的纯度通常会下降。长度小于15个残基的肽相对容易获得较高的纯度,而超过20个残基时,产物的准确量成为一个关键考虑因素。在许多实验中,将残基数降低到20以下往往能取得良好的实验结果。
2. 减少疏水性残基
如果肽中疏水性残基占主导,特别是在C端7-12个残基中,合成往往会变得艰难。此现象通常是由于合成过程中形成β折叠,造成配对不完全。通过用极性残基替换或引入Gly或Pro以打开肽构造,可能会有所帮助。
3. 减少“难合成”残基
含有多个Cys、Met、Arg、Try残基的肽通常较难合成。Ser可用作Cys的非氧化替代。
如何提高肽链的可溶性?
1. 修改N端或C端
对于酸性肽(在pH值为7时呈负电荷),推荐进行N端乙酰化(保持C端自由羧基),以增加负电荷。而对于碱性肽(在pH值为7时呈正电荷),建议进行N端氨基化(C端氨基化),以提高正电荷。
2. 确定序列长度
部分序列中包含大量的疏水氨基酸(如Trp、Phe、Val等),当这些疏水残基占比超过50%时,通常很难实现溶解。为了提升肽的极性,可以考虑延长序列,或通过减少疏水残基的数量来提高极性。
3. 引入可溶性残基
在某些肽链中添加极性氨基酸可能提高可溶性。对于酸性肽,可以在N端或C端添加Glu-Glu;对于碱性肽,可添加Lys-Lys。如果无法添加带电荷的基团,Ser-Gly-Ser也可以作为替代。然而如果肽链的两端不能更改,则此方法可能不适用。
4. 替换残基
通过改变序列中的某些残基来改善可溶性。通常单个残基的更换,如用Gly替代Ala,就能显著提升其疏水性。
5. 通过不同结构调节序列
若能通过某个序列制备多条固定长度且互相串联或堆叠的多肽,则可以通过调整各个多肽的起始点来实现序列改变。这一方法的原理在于在同一多肽的亲水和疏水残基之间创造新的平衡,或者将同一多肽中的“难合成”残基分散到两个不同的多肽中,而不是集中在同一分子里。
总之,通过优化合成流程和设计策略,研究人员可以更有效地合成高质量的多肽,从而在生物医疗领域实现更广泛的应用。我们【尊龙凯时】致力于提供优质的合成方案与产品,助力生物医疗研究:请随时与我们联系以获取更多信息。