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(gè)十分耗時(shí)的反應(yīng)。為了提高產(chǎn)率，通常在鼓吹N2或渦旋混合的條件下進(jìn)行。有些實(shí)驗(yàn)室將合成的溫度提高到60左右，而這項(xiàng)措施在降低鏈聚合現(xiàn)象的同時(shí)也導(dǎo)致了新的副反應(yīng)的發(fā)生。最近，生物化學(xué)家們發(fā)現(xiàn)，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(jìn)行固相多肽合成可以在有效的縮短反應(yīng)時(shí)間的同時(shí)，大大提到產(chǎn)物的純度和產(chǎn)量。 也許初學(xué)者會(huì)感到疑惑：微波能量是否會(huì)打斷化學(xué)鍵，破壞分子結(jié)構(gòu)呢？！毋庸置疑，微波對(duì)于化學(xué)反應(yīng)來(lái)說(shuō)是絕對(duì)安全的饋入能量方式。 通過(guò)探討微波的量子能量，疑團(tuán)可以被輕易解開(kāi)。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(wú)法打斷化學(xué)鍵的。微波對(duì)于多肽合成反應(yīng)來(lái)說(shuō)安全而有效，饋入的微波能量只能導(dǎo)致分子整體轉(zhuǎn)動(dòng)而不會(huì)對(duì)分子內(nèi)的化學(xué)鍵產(chǎn)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(chǎn)生的電場(chǎng)在化學(xué)反應(yīng)中啟到了主要的作用。而不同物質(zhì)的分子隨其介電性質(zhì)的不同對(duì)微波的吸收也有很大區(qū)別。(figure 2)。 目前FCC（美國(guó)通信委員會(huì)）允許四個(gè)波段的微波作為民用。應(yīng)用于微波化學(xué)反應(yīng)的波段為2450 MHz。這個(gè)波段的微波射入深度約為1.75英寸，適合于實(shí)驗(yàn)室規(guī)模的反應(yīng)體系。 與傳統(tǒng)的反應(yīng)途徑相比，當(dāng)微波被應(yīng)用于氨基酸的去保護(hù)，耦合及切割反應(yīng)時(shí)具有明

3、顯的優(yōu)勢(shì)： 利用微波合成的方法，每接入一個(gè)氨基酸所耗費(fèi)的時(shí)間比傳統(tǒng)方法縮短了10倍。合成一個(gè)10肽的氨基酸只需2.5小時(shí)。傳統(tǒng)的方法需要數(shù)小時(shí)甚至數(shù)天才能在肽鏈加入一個(gè)氨基酸，采用微波方法時(shí)，耦合時(shí)間最短只需兩分鐘。 同時(shí)微波也有效的提高了去保護(hù)，耦合及切割過(guò)程的反應(yīng)率。 從樹(shù)脂上切割多肽的時(shí)間只需1015分鐘。 在23分鐘內(nèi)，微波就可以輔助完成7080的去保護(hù)及耦合反應(yīng)。但是要想得到高產(chǎn)率的目標(biāo)多肽，每一步的反應(yīng)效率至少要達(dá)到99。 例如，要合成一個(gè)20個(gè)氨基酸的多肽，需要20步去保護(hù)反應(yīng)和19步耦合反應(yīng).這就意味著若每一步耦合及去保護(hù)反應(yīng)的產(chǎn)率都為99，最終的產(chǎn)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(guò)LC/MS進(jìn)行分離和鑒定，導(dǎo)致產(chǎn)物的不純。 多肽通常以氫鍵或疊片的形式形成二級(jí)結(jié)構(gòu)，而產(chǎn)生自身折疊的現(xiàn)象，使最末端的氨基酸被包藏在二級(jí)結(jié)構(gòu)內(nèi)部而無(wú)法進(jìn)行下一步的反應(yīng)。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(shù)脂來(lái)克服次級(jí)鍵的形成，事實(shí)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(xiàn)象，使合成長(zhǎng)鏈及困難多肽成為可能，同時(shí)也在很大程度上提高的樹(shù)脂的取代率，解決了隨之而來(lái)的空間位阻問(wèn)題。 全文請(qǐng)致電發(fā)電子郵件：sales，詳細(xì)注明您的單位名稱、