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大多肽在-20℃很穩(wěn)定,特別是冷凍干燥并保存在干燥器中,在將它們暴露于空氣之前, 冷凍干燥多肽可以放于室溫。這將是濕度影響減少,當(dāng)無法冷凍干燥時,的方法是以小的工作樣量存放。
對于含Cys, Met orTrP的多肽,脫氧緩沖劑對其溶解*,因為這種多肽可易空氣氧化, 在封瓶前,慢慢流過多肽的氮氣或氬氣也會降低氧化作用。含Gln或Asn的多肽也容易降解,所有這些肽與不含這些有問題解苷的那些肽相比,生命期有限。
溶解性:
大多肽的道選溶劑是超純抽氣水。稀乙酸或氨水分別對于堿性或酸性多肽的溶解很重要。這些方法不溶的多肽, 需要DMF、脲、guanidiniam chloride或acetonitnle來溶解,這些溶劑可能某些實驗有副作用。所以我們建議設(shè)計多肽時要加注意。
殘基Ala, Cys , Ile, Leu, Met, Phe和Val將全增加多肽的溶解難度。
您需要特殊的多肽或任何技術(shù)幫助,請隨時與我們。 我們包你*滿意,對于我們不能適當(dāng)合成的順序,我們不收費。
多肽的保存和操做
包裝 1mg或更少的多肽按凈重包裝,聲明的小瓶重不含相關(guān)抗離子和水。 例如,氨基酸分析決定的肽含量是80%, 在1mg樣品中,那么瓶中毛重是1.25mg。
大量的多肽以毛重算。標(biāo)出的重量含相關(guān)抗離子和水, 例如,25mg樣品中肽百分比為90%,那么,實際肽量為25mg×90%=22.5mg
不要把肽含量和純度搞混了。肽的純度可能是100%, 而肽含量相關(guān)帶電基團(如Arg, Lys )的抗離子量和肽新水性決定。這是合成肽的本身特性。
凍干肽的保存
所有產(chǎn)品應(yīng)存于冰箱, 為-20℃。多數(shù)肽以此方法可以存放幾年不變。
肽溶液的保存
溶液肽遠(yuǎn)比凍干形式不穩(wěn)定,溶液應(yīng)為中性pH(pH5-7), -20℃保存的,為避免樣品的反復(fù)凍融, 分成小樣存放。一份樣品融凍后未用完, 應(yīng)扔掉,細(xì)菌降解有時會成為溶液肽的麻煩, 為克服此,肽應(yīng)溶于無菌水, 或肽溶液用0.2μ M濾膜過濾。
多肽的重建和操作
多數(shù)肽溶于無菌蒸溜水。初次溶解時,要注意使初始濃度比要求濃度大,如果多肽僅有限溶解性, 這便允許加入其它溶解劑或緩沖鹽。
如果多肽在水中的溶解性有限,有幾種選擇可幫助溶解:
對堿性肽用稀乙酸(含Arg , Lys , His)
酸性肽用稀氨水(含Asp, Glu)
對極疏水的肽用10%有機修飾物(Acetonitnile , Methanol)
極不溶的肽用DM50或DMF
guanicline hydrochloride或脲的濃溶液也很有用, 與上述方法合用, 聲處理也是溶解多肽的有效手段。
多肽的包裝
目錄中所有多肽除特別說明外,純度為95~98%。包裝為小瓶凍干粉。 除特別注明外,多肽凈重包裝, 例如,1mg瓶的β-amyloid 1-40含1mg的多肽。多肽凈重由氨基酸分析得到的肽含量計算。例如, 一個多肽樣品毛重5mg,氨基酸含量85%, 多肽凈重為5mg×0.85=4.25mg。請注意, 多肽含量不是多肽純度,與抗離子象乙酸鹽和溶劑,特別是水結(jié)合量合成多肽的本身特性。多肽純度可能達(dá)100%, 但合成品中多肽含量由氨基酸組成,硫水性, 和多肽對溶劑和離子的暴露決定,特別是在純化過程中, 無論多肽如何純,凍干粉多肽含量一般為70-85%。 剩余15-30%由其它基本非肽成份構(gòu)成。
多肽應(yīng)用和保存
多肽具廣泛的溶解性。多肽不溶的主要問題是形成二級結(jié)構(gòu)。除了zui太肽外,這點都會發(fā)生, 在有多重疏水殘基的肽中更顯著。鹽會促進二級結(jié)構(gòu)形成。我們建議先在無菌蒸餾水或去離子中溶解多肽。如需要增加溶解率, 可用聲處理。溶解仍有問題, 加少量稀乙酸(10%)或氨水,會便于溶解。
要長期保存多肽, 冷凍干燥,冷干粉可在-20℃或更低存放幾年而很少或無降解。溶液中的多肽遠(yuǎn)不穩(wěn)定。 多肽易受細(xì)菌降解,應(yīng)用無菌純化水溶解。
含有Met, Cgs或Try殘基的多肽溶液由于氧化,壽命有限。應(yīng)溶于無氧溶劑, 為防止重復(fù)凍融的破壞, 建議溶解過量的肽的便實驗,其余多肽以固體形成保存。
固相多肽合成Fmoc方法
任何多肽鏈的關(guān)鍵連接為肽鍵,由一個氨基酸的氨基與另氨基酸的縮合形成。通常一個氨基酸由一個中心碳原子組成,它由四個基它基團包圍: 氨基、羰基、基和側(cè)鏈。 側(cè)鏈,稱為R,區(qū)別不同氨基酸的結(jié)構(gòu)。某些側(cè)鏈含有干擾肽鍵形成的功能團。因此側(cè)鏈功能團的封閉很重要。
圖工顯示了Fmoc合成的一般流程,首先*個Fmoc氨基酸通過一個酸性接頭接到不溶載體樹脂上,Fmoc去保護通過用堿處理樹脂來完成,一般是Poperidine。 用預(yù)先激活或原位激活連接第二個Fmoc氨基酸。要求總多肽合成后,通過TFA分離來除去樹脂和去保護。
Fmoc分離
固相多肽合成中多肽分離主要用酸解
Fmoc法用弱酸,比如TFA或TMSBr。各種添加劑, 一般為thiol compound , 水和酚,用來保護多肽的免分離中Carbocation的破壞。
下列保護基與TFA和TMSBr分離相合:(略)
基于保護基團的類別,必須使用去保護劑的組合。 例如, 當(dāng)Boc和tButyl存在時,它們的Carbocation對應(yīng)物能與Trp, Tyr和Met反應(yīng)形成tbutyl產(chǎn)物。EDT是極有效的t-butyl trifluoroacetate清除劑, 但它不保護Trp。 因此,必須加水以控制烷基化。Trp的吲哚環(huán)和Tyr的OH極易與Pmc反應(yīng)。水再次表現(xiàn)出對此反應(yīng)的抑制。Trt和Mtr基團也有相似情形。較此適當(dāng)組合清除劑將極大降低副反應(yīng)。
tBoc和CBZ多肽合成
tBoc合成法見圖3
tBoc法的分離法
Boc使用強酸,比如HF,TFMSA或TFMoTf。分離加入各種添加劑, 一般為thiol化合物以保護多肽免受carbocation破壞。
HF分離法(如下)略
TFMSOTf分離
TMSOTf分離
SPPS的一般連接方法
適于固相多肽合成的連接反應(yīng)要求酰化反應(yīng),對同源多肽zui有效。
Fmoc SPPS連接方法 FmocSPPSzui常用的連接法是活性酯, 要么原位,要預(yù)先激活。 起初P-nitrophenyl和N-hydnxysuccinimide激活酰是常用形式。 甚至,有HOBt時,連接反應(yīng)也很慢, 此外,Fmoc氨基酸ONSu、酯與succinimido-carbonyl-β-alanine -N-Hydroxysuccinidide酯副產(chǎn)物的形成相關(guān)。今天zui常用的激活酯是Opfp和Odhbt。有HoBt時反應(yīng)速度極快,副產(chǎn)物少。
另一方面, 使用象DCC,HBTU,BOP,BOP-Ce,或TBTU活化劑時, 能原位進行許多連接反應(yīng)。Carbondiimide的直接添加是選擇。 然而,TBTU和HBTU第二個出現(xiàn),接著BoP, zui后是BoP-CE。再者, 酯連接發(fā)現(xiàn)BoP/HoBt>Carbodiimido/HoBt> Carbodiimido/ODHbT> Carbodiimide/Opfp。
zui近以來,HOAt和其對應(yīng)Uronium鹽同類物HATU的發(fā)展,發(fā)現(xiàn)此HoBt和HBTU具更強催化活性, 結(jié)果是增加連接產(chǎn)出,縮短連接時間, 消旋降低。 故此,更適合阻位氨基酸的連接,使得難合成肽的合成更成功。
tBoc SPPS的普通連接法
Carbodiimides, 主要是DCC是使用多年的連接試劑,主要的問題是激活和酰化過程中dicyclohexylurea的沉淀。并且伴有許多副反應(yīng), 已有幾種產(chǎn)生可溶脲的Carbodiimide,例如DIC, t-butylmethyl-和t-tatyllethyl-carbodiimide, 但是這些試劑未解決副反應(yīng)的問題。結(jié)果生產(chǎn)出了新的激活劑。 首先是BOP,隨后是PyBrop, PyBOP, HBTU, TBTU和HATU。所有前述試劑都要活性堿基。
所有前面討論的DCC及其衍生物都通過對稱酐的形成起作。通常, 對稱酐反應(yīng)性*已廣泛用于SPSS,特別t-Boc合成中, 對稱酐整合入Fmoc氨基酸有一些困難,例如,從N-(3-dimethylamino propyl ) -N?/FONT>-ethyl -carbodiimides -HG制備的對稱酐, 由于Z-alkory-5(4H)-oxayolne中間體的形成, 在Carbodiimidie和tertiany amines存在時重排, 還有, 不是所有的Fmoc 對稱酐都溶于DCM,或者無論所有試劑如何都不溶。
對稱酐的另一種改變是混合酐,Carboxglic-Carbonate或Carboxglic-phosphinic混合酐, 典型的情況且是, 由活性isobutyl-或isopropyl-choroformate制備這些, 用Nox被阻氨基酸代替phosphinic chloride。通常反應(yīng)迅速及少或無有副反應(yīng)。
混合酐,N-carboxy酐(NCAS), 也叫,Leuch酐,已廣泛用于多聚氨基酸制備,這類化合物聯(lián)合Nox保護和活化炭基,一旦和另一個氨基酸或肽殘基反應(yīng), 釋放CO2做為副產(chǎn)物。
用處理α氨基酸很容易得到NCA衍生物,在嚴(yán)格調(diào)控條件下, NCA衍生物常結(jié)晶析出,便可使用。這些條件要求嚴(yán)格控制合成中的PH,在PH值低于10時,NCA和肽或氨基酸殘基反應(yīng)產(chǎn)物,肽-Carbamate易失去CO2形成自由α-氨基端, 發(fā)生聚合。pH10.5時,NCA便水解隆解。 所以反應(yīng)在PH10.2條件下進行。別的條件要求是反應(yīng)在0℃進行2分鐘,要強烈攪動。 反應(yīng)產(chǎn)物老消旋, 帶有自由α-氨基,可以增加另一個酐而延伸。
液相合成
基于將單個N-α保護氨基酸反復(fù)加到生長的氨基成份上,合成一步步地進行, 通常從合成鏈的C端氨基酸開始,接著的單個氨基酸的連接通過用DCC,混合炭酐, 或N-carboxy酐方法實現(xiàn)。Carbodiimide方法包括用DCC做連接劑連接N-和C-保護氨基酸。重要的是, 這種連接試劑促接N保護氨基酸自己炭基和C保護氨基酸自由氨基間的縮水,形成肽鏈, 同時產(chǎn)出N,N?/FONT>-dyaylcohercylurea副產(chǎn)物。 然而, 此方法因其導(dǎo)致消旋的副反應(yīng),或在強堿存在時形成5(4H)-oxaylones和N-acylurea而受到影響。慶幸地是, 這些副反應(yīng)能zui小化,如果還不能*消除。方法是加入象HoSu或HoBT這樣的連接催化劑, 此外,此方法也可用于合成N保護氨基酸的活性酯衍生物。依次產(chǎn)生的活性酯將自發(fā)與任何別的C保護氨基酸或肽反應(yīng)形成新的肽。
當(dāng)從副產(chǎn)品, diaydohexylurea分離活性酯有困難時,可用混合Carbonic酐方法, 此方法由兩步組成,*步是在有tertiary堿的有機溶劑中用適當(dāng)?shù)孽;燃せ?/span>Nx保護氨基酸的炭基,第二步是讓肽或氨基酸的自由氨基與Carbonic酐反應(yīng)。Carbonic酐通常加到自由氨基的14倍。
雖然此方法在低溫時高產(chǎn),產(chǎn)品純, 但也有其缺點, 例如,由羰基的強激活酐衍生物有消旋傾向。然而此問題在使用Nx-α-Urethane保護基(Cb2, 或tBoc)時便不會發(fā)生。進一步: 由于高反應(yīng)性, 混合Carbonic酐 傾向5(4H)-oxagolomes, Urerbanes diacyimide, 酯的形成, 并易失調(diào)。
促進這些副反應(yīng)的條件是高溫,延長激活時間(即,混合酐形成后, 加到alkylchlorocarbonate和amine成份的時間,amine組成的空間占位,平共處和混合酐的不完整形成。幸運的是, 大多這些副反應(yīng), 除形成啞唑酮和脲烷外,可通過低溫進行反應(yīng)(~-15℃),大為減少,并且縮短活化時間(~1-2分鐘)。為了使啞唑酮和尿烷形成zui少,要實行如下措施:1)必要性須用無水有機溶劑,乙酸,四氫 喃,t-butand, 或acetonitrile; 2) 應(yīng)使用tertiary堿和N-methglmorpholine;3) 必須用C b2或tBoc N- α保護氨基酸。
雖然用isobutyl-和ethylchlorocarbonate常用來形成羰酐, 但確有別的連接試劑,例如,EEQD和IIQD用來與CarboxaP成份反應(yīng)形成erhyl-或isobutyl carbonate衍生物。 不同于傳統(tǒng)酐程序,EEQD和IIQD不要求堿,也不要求低溫,通常要求一種有機溶劑(有許多也用)中0.1-0.4M濃度的等摩爾量的羰和氨成份。之后EEQD或IIQD多加5-10%, 溫合液室溫攪拌15-24小時。真空除去溶劑后,殘留物溶于乙酸, 用1NHaHCO3 , 10% 枸橡酸和鹽水洗劑,之后用無水Na2So4干燥,蒸發(fā),產(chǎn)品可以重晶結(jié)或?qū)游黾兓?/span>
這種方法避免了用堿,但仍有消旋和尿烷副產(chǎn)物,水平與經(jīng)典相當(dāng)。 所以優(yōu)勢中于容易方便,但應(yīng)注意,兩種方法的詳細(xì)比較,目前為重仍未有。
HPLC分析和純化
分析HPLC使用柱子和泵系統(tǒng),可以經(jīng)受傳遞高壓,這樣可以用極細(xì)的微粒(3-10μ m)做填料。由此多肽要在幾分鐘內(nèi)高度被分析。
HPLC分兩類:離子交換和反相。 離子交換HPLC依靠多肽和固相間的直接電荷相互作用。柱子在一定PH范圍帶有特定電荷衍變成一種離子體,而多肽或多肽混合物,由其氨基酸組成表現(xiàn)出相反電荷。 分離是一種電荷相互作用,通過可變PH, 離子強度, 或兩者洗脫出多肽,通常, 先用低離子強度的溶液,以后逐漸加強或一步一步加強,直到多肽火柱中洗脫出。離子交換分離的一個例子使用強陽離子交換柱。如sulfoethylaspartimide通過酸性PH中帶正電來分離。
反相HPLC條件與正常層析正相反。多肽通過疏水作用連到柱上,用降低離子強度洗脫, 如增加洗脫劑的疏水性。通常柱子由共價吸附到硅上的碳?xì)渫殒湗?gòu)成,這種鏈長度為G4-G8碳原子。 由于洗脫是一種疏水作用。長鏈柱比短鏈對小的, 高帶電肽好。另一方面大的疏水肽用短鏈柱洗脫好。 然而,總體實踐中, 這兩類柱互變無多少顯著差別,別類載體由碳水化合物構(gòu)成, 比如苯基。
典型的操作常由兩綬沖劑組成,0.1%TFA-H2o和80% acetonitrile 0.1%TFA--H2o稀acetonitrile。用線型梯變以每分鐘0.5%到1.0%改變的速度混合。常見分析和純化用柱為4.6×250mm(3-10μ m)和22×250mm(10μ m). 如果用徑向填柱,那么大小是8×100(3-10μ m)和25×250mm(10μ m)
大量各種緩沖劑含許多不同試劑,比如heptafluorobutyric酸,0.1%磷酸, 稀He formic酸(5-6%, pH2-4), 10-100mM NH4HCO3, 醋酸鈉/氨,TFA/TEA,磷酸鈉或鉀,異戊酚。這樣許多不同組合可形成緩沖劑,但要注意一點:硅反相柱料不能長時間暴露于高pH,甚至微堿pH, 因為這樣會破壞柱子。
純化
SPPS提取的粗肽含許多副產(chǎn)物,早期的純化方法包括離子交換,分溶和反溶注析, 更現(xiàn)代的方法是反相HPLC,一般于60殘基或更少的肽很成功。 當(dāng)反相HPLC失敗時,可按合離子交換HPLC。
通常分析HPLC結(jié)果用于決定純化條件。例如,一種太肽用30%(0.1%TFA)acetonitrile洗脫出, 這是分析HPL定出的。那么選擇acctonitrile濃度更低的緩沖液使得在isocratic條件下(比如28%,0.1% TFA acetonitrile)多肽在溶劑保持時間4-5分鐘后洗脫。這樣, 根據(jù)柱子類型, 我們的純化條件用16-35%(0.1%TFA) acetonitrile線型梯度, 在一兩小時內(nèi)完成,之后用分析HPLC查檢各種比例,使用我們isocranic條件選定的緩沖液。
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