利用微波合成困難多肽

1、利用微波合成困難多肽2006/12/6 傳統(tǒng)的固相法合成多肽是一個十分耗時的反應。為了提高產率，通常在鼓吹N2或渦旋混合的條件下進行。有些實驗室將合成的溫度提高到60左右，而這項措施在降低鏈聚合現象的同時也導致了新的副反應的發(fā)生。最近，生物化學家們發(fā)現，微波的介入，解決了多肽合成中維持一定溫度和提高饋入能量間的矛盾。利用微波進行固相多肽合成可以在有效的縮短反應時間的同時，大大提到產物的純度和產量。 也許初學者會感到疑惑：微波能量是否會打斷化學鍵，破壞分子結構呢？！毋庸置疑，微波對于化學反應來說是絕對安全的饋入能量方式。 通過探討微波的量子能量，疑團可以被輕易解開。如圖1所示，微波的量子能量甚至

2、不足氫鍵鍵能的百分之一，是無法打斷化學鍵的。微波對于多肽合成反應來說安全而有效，饋入的微波能量只能導致分子整體轉動而不會對分子內的化學鍵產生任何影響。 微波是一種電磁波，頻率為300300,000MHz,位于電磁波譜的低頻端。微波所產生的電場在化學反應中啟到了主要的作用。而不同物質的分子隨其介電性質的不同對微波的吸收也有很大區(qū)別。(figure 2)。 目前FCC（美國通信委員會）允許四個波段的微波作為民用。應用于微波化學反應的波段為2450 MHz。這個波段的微波射入深度約為1.75英寸，適合于實驗室規(guī)模的反應體系。 與傳統(tǒng)的反應途徑相比，當微波被應用于氨基酸的去保護，耦合及切割反應時具有明

3、顯的優(yōu)勢： 利用微波合成的方法，每接入一個氨基酸所耗費的時間比傳統(tǒng)方法縮短了10倍。合成一個10肽的氨基酸只需2.5小時。傳統(tǒng)的方法需要數小時甚至數天才能在肽鏈加入一個氨基酸，采用微波方法時，耦合時間最短只需兩分鐘。 同時微波也有效的提高了去保護，耦合及切割過程的反應率。 從樹脂上切割多肽的時間只需1015分鐘。 在23分鐘內，微波就可以輔助完成7080的去保護及耦合反應。但是要想得到高產率的目標多肽，每一步的反應效率至少要達到99。 例如，要合成一個20個氨基酸的多肽，需要20步去保護反應和19步耦合反應.這就意味著若每一步耦合及去保護反應的產率都為99，最終的產率僅為67.5%。 (0.99)19 x (0.99)20 = 67.5% 而那些序列不完整的多肽很難通過LC/MS進行分離和鑒定，導致產物的不純。 多肽通常以氫鍵或疊片的形式形成二級結構，而產生自身折疊的現象，使最末端的氨基酸被包藏在二級結構內部而無法進行下一步的反應。這是傳統(tǒng)固相合成方法中遇到的最大難題，人們通常使用非常昂貴的樹脂來克服次級鍵的形成，事實上這種做法也收效甚微。多肽分子吸收微波能量后，有效的減少了鏈的聚合現象，使合成長鏈及困難多肽成為可能，同時也在很大程度上提高的樹脂的取代率，解決了隨之而來的空間位阻問題。 全文請致電發(fā)電子郵件：sales，詳細注明您的單位名稱、