超級(jí)微波固相多肽合成（UE-SPPS）為多肽藥物帶來無限可能！

培安有限公司

2024.5.24

超級(jí)微波固相多肽合成（Ultra-Efficient Solid Phase Peptide Synthesis，UE-SPPS）代表著肽生產(chǎn)領(lǐng)域的一次革命性突破，它完荃摒棄了傳統(tǒng)固相肽合成中不可或缶夬的樹脂洗滌環(huán)節(jié)。這項(xiàng)技術(shù)通過在反應(yīng)環(huán)境中直接中和過剩的活化氨基酸單體以及精確控制去保護(hù)基的蒸發(fā)，達(dá)成了無需任何洗滌過程的目標(biāo)。此外，所有反應(yīng)步驟，包括偶聯(lián)反應(yīng)和去保護(hù)反應(yīng)，均在經(jīng)過優(yōu)化的微波輻射下進(jìn)行，大大提升了肽和蛋白質(zhì)（即使是長(zhǎng)達(dá) 100 個(gè)氨基酸的序列）的合成質(zhì)量。UE-SPPS 技術(shù)相較于傳統(tǒng)的 SPPS 方法，能夠減少多達(dá) 95% 的廢物產(chǎn)生。有關(guān)這項(xiàng)創(chuàng)新技術(shù)的詳細(xì)討論已發(fā)表于《自然通訊》雜志。

UE-SPPS 代表了肽合成技術(shù)的重大飛躍，目前這項(xiàng)技術(shù)已在 CEM 公司的 Liberty Blue 2.0 和 Liberty PRIME 2.0 系統(tǒng)上得到應(yīng)用。歡迎探索 UE-SPPS 背后的益處與技術(shù)精髓：

超髙純度??Exceptional Purity

頂空氣體沖洗技術(shù)¹

1. 微波加熱促使 Fmoc 去保護(hù)反應(yīng)完荃進(jìn)行。

2. 氮?dú)猓∟₂）流入反應(yīng)器中。

3. 去保護(hù)基通過微波加熱蒸發(fā)。

4. 氮?dú)猓∟₂）和去保護(hù)基一同流出反應(yīng)器，進(jìn)入廢液。

5. 剩余的試劑和副產(chǎn)物被過濾至廢液中

簡(jiǎn)而言之，清潔的反應(yīng)環(huán)境帶來了更純凈的合成產(chǎn)物。

CEM 公司專有的頂空氣體沖洗技術(shù)能夠在去保護(hù)基在反應(yīng)器上部表面凝結(jié)之前，有效清除反應(yīng)頂部的揮發(fā)性去保護(hù)基。去保護(hù)基的凝結(jié)和（常常不合時(shí)宜的）反應(yīng)液重新進(jìn)入反應(yīng)環(huán)境會(huì)嚴(yán)重影響合成產(chǎn)物的純度，這在長(zhǎng)序列合成中尤為關(guān)鍵，因?yàn)榧词故俏⒘康碾s質(zhì)也可能迅速積累，影響最終產(chǎn)品的質(zhì)量。

彳切底排除反應(yīng)溶液和頂部空間中的去保護(hù)基帶來了額外的好處：它消除了復(fù)雜且重復(fù)的容器清洗環(huán)節(jié)。

JR?10-mer

CarboMAX 偶聯(lián)²?? ?

當(dāng)合成純度至關(guān)重要時(shí)，選擇合適的偶聯(lián)策略也同樣關(guān)鍵。

碳二亞胺促進(jìn)的偶聯(lián)方法在許多方面優(yōu)于磷鹽促進(jìn)的偶聯(lián)（例如 HBTU/DIEA）方法，特別是在較高溫度下更是顯著。碳二亞胺方法的優(yōu)勢(shì)包括大幅降低烯醇化和差向異構(gòu)化的反應(yīng)速率，以及減少其他基于堿催化的副反應(yīng)的發(fā)生。

R = Amino Acid Side Chain
Y = Side Chain Protecting Group
A = OH, NH

CarboMAX? 是 CEM 公司針對(duì)標(biāo)準(zhǔn)碳二亞胺肽偶聯(lián)方法的升級(jí)改進(jìn)版。這一創(chuàng)新技術(shù)常規(guī)實(shí)現(xiàn)超越傳統(tǒng)碳二亞胺方法的偶聯(lián)效率和更低的差向異構(gòu)化率。

		Crude Purity
Peptide	Sequence?? ? ? ? ? ? ? ?	Standard?	CarboMAX??
Thymosin	SDAAVDTSSEITTKDLKEKKEVVEEAEN	63%??	75%?
GRP	GRPVPLPAGGGTVLTKMYPRGNHWAVGHLM	62%?	74%
Bivalirudin	fPRPGGGGNGDFEEIPEEYL?? ? ? ? ? ? ? ?	80%	82%? ??
^1-34PTH	SVSEIQLMHNLGKHLNSMERVEWLRKKLQDVHNF?	67%?	85%?
^35-55MOG	MEVGWYRSPFSRVVHLYRNGK	77%?	91%? ??
Magainin 1?	GIGKFLHSAGKFGKAFVGEIMKS	71%	79%?
Dynorphin A	YGGFLRRIRPKLKWDNQ?	74%	82%?
Liraglutide*?	HAEGTFTSDVSSYLEGQAAK(γ-Glu-palmitoyl)EFIAWLVRGRG-OH??	74%	88%?

*Synthesized with ~ 0.32 mmol/g Fmoc-Gly-Wang PS resin

微波能量³

每一步都實(shí)現(xiàn)更優(yōu)的反應(yīng)轉(zhuǎn)化。

微波輻射技術(shù)在提升固相肽合成所制肽段的純度方面已經(jīng)是一項(xiàng)成熟的技術(shù)，并在全球范圍內(nèi)的眾多出版物中得到了描述。作為微波 SPPS 領(lǐng)域的全球令頁導(dǎo)者，CEM 于 2003 年推出了第壹臺(tái)自動(dòng)化微波肽合成儀。

卓躍效率 Unmatched Efficiency

極大減少浪費(fèi)

減少?gòu)U物的產(chǎn)生，而不是犧牲合成的產(chǎn)量或純度。

通過使用碳二亞胺促進(jìn)的偶聯(lián)方法，UE-SPPS 工藝省去了偶聯(lián)后的洗滌步驟。偶聯(lián)過程中任何剩余的活化氨基酸在可能導(dǎo)致副反應(yīng)之前，都會(huì)被隨后加入的去保護(hù)基有效中和。

基于這一原理，UE-SPPS 擴(kuò)展應(yīng)用了“一鍋法”偶聯(lián)和去保護(hù)步驟，在現(xiàn)有的偶聯(lián)溶液中只需加入少量的去保護(hù)溶液，這樣幾乎可以將兩個(gè)反應(yīng)所需的總?cè)軇┝繙p少一半。（也就是說，偶聯(lián)步驟中的溶劑可以在后續(xù)的去保護(hù)步驟中重新使用。）

Traditional SPPS Cycle?(Extensive Wash Related Waste)

UE-SPPS Cycle?(No Wash Related Waste)

通過開發(fā)頂部空間氣體沖洗技術(shù)（如前所述的基于蒸發(fā)的過程），UE-SPPS 同樣去除了去保護(hù)后的洗滌步驟。在超過 90°C 的溫度下，揮發(fā)性的去保護(hù)基（吡咯烷）會(huì)在快速的微波輔助脫保護(hù)步驟期間迅速?gòu)姆磻?yīng)器內(nèi)蒸發(fā)。通過頂空氣體的沖洗，防止了揮發(fā)的去保護(hù)基在反應(yīng)器上部表面的凝結(jié)。這些過程的結(jié)合使得肽酰樹脂在無需洗滌的情況下即可直接進(jìn)入下一次偶聯(lián)反應(yīng)。

通過方法優(yōu)化、精心選擇試劑以及工程技術(shù)的突破，UE-SPPS 實(shí)現(xiàn)了高達(dá) 95% 的廢物減量，同時(shí)不犧牲合成產(chǎn)率和純度。