多肽是如何合成的？SPPS、LPPS及现代合成技术指南

多肽是由肽键连接的氨基酸链，合成多肽意味着按照精确的顺序构建这条链。大多数多肽是通过固相多肽合成 (SPPS) 制造的，其中受保护的氨基酸一次一个地添加到锚定在树脂上的生长链中，完成后将链切断并纯化。本指南解释了多肽合成的工作原理、主要方法及其适用场景，以及供应商如何决定适合给定序列的路线。

基本理念：一次一个氨基酸

化学多肽合成从 C 端运行到 N 端，在每个循环中添加单个氨基酸。每个氨基酸都带有保护基团，以确保只形成预期的肽键。偶联试剂激活进入的氨基酸的羧基，使其与肽链的游离胺基结合，然后将该新胺基脱保护，以便连接下一个残基。重复此循环即可构建序列。顺序、保护和偶联都做对了，您就能得到目标多肽；如果偶联不完全，您将得到缺失序列。

固相多肽合成 (SPPS)

SPPS 是当今大多数多肽制造背后的核心方法。肽链通过其 C 端锚定在不溶性树脂上，并将试剂添加到其周围的悬浮液中。由于肽链固定在树脂上，多余的试剂和副产物可以在步骤之间被简单地洗掉，这使化学家能够使用大量过量的试剂推动每次偶联反应完全进行，并跳过那些会减慢液相化学速度的中间纯化步骤。一个单独的循环如下所示：

1. 从树脂上肽链的 N 端胺基上去除保护基团。
2. 洗去脱保护试剂。
3. 偶联下一个受保护的氨基酸（由偶联试剂激活）。
4. 洗去多余的试剂和副产物。
5. 对任何未反应的链进行封端 (Cap)，以防它们成为缺失序列。
6. 重复直到序列完成，然后将多肽从树脂上切割下来并去除侧链保护基。

目前存在两种主要的保护策略。最初的 Boc 方法使用酸去除临时基团，并使用强酸（如 HF）进行最终切割。较新的 Fmoc 策略已在很大程度上取代了它：Fmoc 基团在温和碱（通常是 DMF 中的哌啶）作用下脱落，而侧链和树脂连接则用三氟乙酸 (TFA) 切割。Fmoc 化学更温和、更清洁且易于自动化，这就是为什么它在研究和大部分药物多肽制造中占据主导地位的原因。Boc 在某些容易聚集或敏感的序列中仍占有一席之地。

难合成的序列

并非每个序列都能顺利组装。长肽和疏水性残基片段倾向于在树脂上折叠或结块，这隐藏了反应端并阻碍了偶联。化学家为此拥有一套工具包：可以破坏问题区域的假脯氨酸二肽 (pseudoproline dipeptides)、双倍或延长偶联、可加快每一步并提高产率的微波辅助加热，以及主链保护。在合成之前发现这些故障点是经验丰富的多肽化学家带来的重要价值，因为围绕难合成序列进行特殊设计比失败后重新合成要便宜得多。

液相多肽合成 (LPPS)

LPPS 在溶液中构建多肽，不使用树脂。它需要更多的规划，因为没有一种单一方案适用于所有序列，并且必须逐案选择保护基团、试剂和溶剂。作为回报，它使用的试剂更少，并且在大批量生产时更容易优化，这使其在短肽、公斤级和商业化生产中具有成本效益。较新的溶液方法为生长链添加标签以简化处理，正在缩小实验室和工厂规模之间的差距。

混合与片段缩合

对于长或复杂的多肽，这两种方法会结合使用。受保护的片段通过 SPPS 构建，经过切割和纯化后，在溶液中通过片段缩合连接在一起以组装完整的序列。这种收敛路线避免了非常长的线性 SPPS 带来的产量下降，并且是在大规模实现大型、高难度目标分子的常用方法。

重组表达

化学合成不是唯一的选择。非常长的多肽和小蛋白质，尤其是大量需要的天然序列，通常通过在工程细胞（如大肠杆菌）中培养它们来制造。这需要更多的前期设置工作，但对于大批量的长序列而言可能更便宜。在实践中，化学和生物生产之间的界限大约在 100 个残基左右，具体选择取决于序列、修饰和数量。

纯化与质量控制

合成只是完成了一半的工作。多肽从树脂上切割下来后，需要进行纯化，通常通过制备型反相 HPLC 进行，以去除缺失序列和其他用作参考标准品的有关物质。纯化后的多肽随后通过分析型 HPLC 检查纯度并用质谱确认身份，冻干，并附带分析证书 (COA) 放行。对于涉及细胞或动物实验的工作，合成残留的三氟乙酸通常会交换成醋酸盐或盐酸盐。

哪种方法适合哪种多肽

合成路线是根据序列、规模和修饰来选择的，而不是凭习惯。

哪种多肽合成方法适合我的项目？

对于大多数研究多肽和许多中等长度的药物多肽，使用 Fmoc 化学的固相合成是默认选择，因为它快速、自动化且可靠。出于成本考虑，短肽和大型商业批次通常会转向液相或混合路线。长而复杂的序列由片段缩合构建，而大量的极长天然序列可以通过重组表达制造。最实际的答案是，将序列、纯度、数量和任何修饰提交给多肽供应商，让他们匹配方法——并在确定路线之前衡量最终价格的驱动因素。

SynPeptide 是如何合成多肽的

SynPeptide (Nanjing SynPeptide Biological Technology) 自 2013 年起生产多肽，并在内部运行主要合成路线。合成涵盖 2 到 200 个氨基酸范围，使用固相、微波辅助和片段缩合方法，因此短活性物质和长的难合成序列都在能力范围内。定制序列通过定制多肽合成进行，结构改变通过多肽修饰，批量订单通过大规模多肽合成，库存序列作为目录多肽提供。每批产品均通过 HPLC 和质谱进行表征，并附带分析证书放行。

联系我们的多肽团队

有需要合成的序列吗？将您的序列、纯度、数量和任何修饰发送给我们，我们将确认合成方法、交货时间表和价格。请联系团队：peptide@synpeptide.com。

常见问题 (FAQ)

多肽是如何制造的？

大多数多肽是通过化学合成制造的，通常在固体树脂载体上，一次将一个受保护的氨基酸添加到一个不断增长的链中。然后将链从树脂上切割下来，通过 HPLC 纯化，并通过质谱进行检查。极长的多肽可以通过生物学方法在工程细胞中生产。

什么是固相多肽合成 (SPPS)？

固相多肽合成 (SPPS) 在不溶性树脂上构建多肽。C 端固定在树脂上，氨基酸通过重复的偶联和脱保护步骤逐个添加，每个循环洗去多余的试剂。这是制造多肽最常用的方法，因为它快速且易于自动化。

Fmoc 和 Boc 化学之间有什么区别？

两者都是 SPPS 的保护基团策略。Fmoc 使用温和的碱（通常是哌啶）去除非永久基团，并使用 TFA 进行最终切割，它是标准的现代方法。Boc 使用酸进行脱保护，并使用强酸（如 HF）进行切割；它更古老、条件更苛刻，但对于某些难以合成的序列仍然有用。

SPPS 和 LPPS 之间有什么区别？

SPPS 在固体树脂上构建多肽，这使其快速、易于自动化，并且非常适合研究和中等规模。LPPS 在没有树脂的溶液中构建多肽，这需要更多的前期规划，但使用的试剂更少，对于短肽和大规模生产具有成本效益。长多肽通常通过两者的混合方法制成。

合成多肽可以有多长？

常规的固相合成可以很好地处理大约 50 个残基的多肽，经验丰富的实验室使用混合和片段缩合方法可以进一步达到 100 到 200 个残基的范围。对于超过大约 100 个残基且需求量大的序列，生物表达通常是更经济的选择。

合成后如何纯化多肽？

粗肽通过制备型反相 HPLC 进行纯化，该方法将目标与缺失序列和其他杂质分离。纯化后的材料通过分析型 HPLC 和质谱确认，冻干，并附有分析证书放行，如果应用需要，还会进行盐交换。

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  Synpeptide

  多肽专业CRO/CDMO企业

  SynPeptide研究团队汇聚了一批专注于多肽合成、纯化与分析评估的研究人员。基于受托合成产品与常规目录多肽实验一线积累的实践经验，我们面向科研人员、制剂开发人员和产品开发者，发布有据可依的专业内容。所有发布内容均依据最新学术文献并结合公司内部质量管理数据进行了验证，重视准确性与可重复性，践行SynPeptide「恰当传播多肽科学信息」的理念。