多肽是涉及生物體內(nèi)各種細(xì)胞功能的生物活性物質(zhì)。它是分子結(jié)構(gòu)介于氨基酸和蛋白質(zhì)之間的一類化合物,由多種氨基酸按照一定的排列順序通過肽鍵結(jié)合而成。到現(xiàn)在，人們已發(fā)現(xiàn)和分離出一百多種存在于人體的肽，對(duì)于多肽的研究和利用，出現(xiàn)了一個(gè)空前的繁榮景象。

多肽的合成不僅具有很重要的理論意義，而且具有重要的應(yīng)用價(jià)值。通過多肽合成可以驗(yàn)證新的多肽結(jié)構(gòu)；設(shè)計(jì)新的多肽，用于研究結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系；為多肽生物合成反應(yīng)機(jī)制提供重要信息；建立模型酶以及合成新的多肽藥物等。

1963年，R.B.Merrifield創(chuàng)立了將多肽羧基端的氨基酸固定在不溶性樹脂上，然后在此樹脂上依次偶聯(lián)氨基酸，延長肽鏈、合成多肽的固相合成法，在固相法中，每步反應(yīng)后只需簡單地洗滌樹脂，便可達(dá)到純化目的。克服了經(jīng)典液相合成法中的每一步產(chǎn)物都需純化的困難，為多肽的自動(dòng)化合成奠定了基礎(chǔ)。為此，Merrifield獲得1984年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。

Merrifield所建立的Boc合成法是采用TFA(三氟乙酸)可脫除的Boc（叔丁氧羰基）為α-氨基保護(hù)基，側(cè)鏈保護(hù)采用芐醇類。合成時(shí)將一個(gè)Boc－氨基酸衍生物共價(jià)交聯(lián)到樹脂上，用TFA脫除Boc，用三乙胺中和游離的氨基末端，然后通過DCC活化、偶聯(lián)下一個(gè)氨基酸，最終脫保護(hù)多采用HF法或TFMSA(三氟甲磺酸)法。用Boc法已成功地合成了許多生物大分子，如活性酶、生長因子、人工蛋白等。

在Boc合成法中，反復(fù)地用酸來脫保護(hù)，這種處理帶來了一些問題：如在肽與樹脂的接頭處，當(dāng)每次用50%TFA脫Boc基時(shí)，有約1.4%的肽從樹脂上脫落，合成的肽鏈越長，這樣的損失越嚴(yán)重；此外，酸處理會(huì)引起側(cè)鏈的一些副反應(yīng)，Boc合成法尤其不適于合成含有色氨酸等對(duì)酸不穩(wěn)定的肽類。1978年，Chang、Meienlofer和Atherton等人采用Carpino報(bào)道的Fmoc（9-芴甲氧羰基）基團(tuán)作為α-氨基保護(hù)基，成功地進(jìn)行了多肽的Fmoc固相合成。Fmoc法與Boc法的根本區(qū)別在于采用了堿可脫除的Fmoc為α-氨基的保護(hù)基，側(cè)鏈的保護(hù)采用TFA可脫除的叔丁氧基等，樹脂采用90%TFA可切除的對(duì)烷氧芐醇型樹脂，最終的脫保護(hù)避免了強(qiáng)酸處理。

自Merrifield發(fā)展成功了固相多肽合成方法以來，經(jīng)過不斷的改進(jìn)和完善，到今天固相法已成為多肽和蛋白質(zhì)合成中的一個(gè)常用技術(shù)，表現(xiàn)出了液相合成法無法比擬的優(yōu)點(diǎn)。近幾十年來，固相法合成多肽更以其省時(shí)、省力、省料、便于計(jì)算機(jī)控制、便于普及推廣的突出優(yōu)勢而成為多肽合成的常規(guī)方法。以Boc和Fmoc兩種方法為基礎(chǔ)的各種多肽自動(dòng)合成儀也相繼出現(xiàn)，并仍在不斷得到發(fā)展和完善。
固相合成的基本原理

多肽合成是一個(gè)重復(fù)添加氨基酸的過程，固相合成順序一般從C端（羧基端）向N端（氨基端）合成。過去的多肽合成是在溶液中進(jìn)行的稱為液相合成法，現(xiàn)在多采用固相合成法，從而大大的減輕了每步產(chǎn)品純化的難度。為了防止副反應(yīng)的發(fā)生，參加反應(yīng)的氨基酸的側(cè)鏈都是被保護(hù)的；而羧基端是游離的，并且在反應(yīng)之前必須活化。化學(xué)合成方法有兩種，即Fmoc和tBoc。由于Fmoc比tBoc存在很多優(yōu)勢，現(xiàn)在大多采用Fmoc法合成

每個(gè)循環(huán)由以下三步反應(yīng)構(gòu)成，反復(fù)循環(huán)直到肽鏈延伸至所需長度時(shí)即可完成。

1.脫保護(hù)：Fmoc保護(hù)的氨基酸必須用一種堿性溶劑（piperidine）去除氨基的保護(hù)基團(tuán)。

2.活化：待連接的氨基酸的羧基被活化劑所活化。

3.偶聯(lián)：活化的羧基與前一個(gè)氨基酸裸露的氨基反應(yīng)，形成肽鍵。在此步驟使用過量的試劑促使反應(yīng)完成。

美國多肽科技公司（Peptide Scientific Inc .），簡稱PSI，是專業(yè)生產(chǎn)多肽合成儀的廠商。

PSI多肽合成儀分為多通道型、科研型、研發(fā)中試兼容型、中試生產(chǎn)兼容型、迷你生產(chǎn)型、生產(chǎn)型等六大規(guī)格：

PSI可根據(jù)客戶的需求定制特殊規(guī)格的多肽合成儀。

PSI標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格的反應(yīng)器有6ml、10ml、20ml、40ml、100ml、200ml、500ml、1L、2L、5L、10L、12L、20L、30L、50L、80L、150L、300L、500L等，可滿足從毫克級(jí)到公斤級(jí)所有固相合成的需要，PSI還可根據(jù)客戶需要定制其它規(guī)格的反應(yīng)器。

PSI多肽合成儀的特點(diǎn)：

ü 采用316L不銹鋼制造，可以最大限度的防止多肽合成試劑的腐蝕。

ü 采用零耗材設(shè)計(jì)，可大大節(jié)約客戶的運(yùn)行成本。

ü 可自由更換不同規(guī)格的反應(yīng)器，一臺(tái)儀器可頂多臺(tái)儀器使用。

ü 氣體和液體輸送系統(tǒng)均采用電磁閥組合設(shè)計(jì)，完全實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制。

ü 采用全自動(dòng)試劑循環(huán)系統(tǒng)（除PSI200外），可直接為客戶節(jié)約50%的試劑。

ü 采用180度上下翻轉(zhuǎn)的攪拌方式，反應(yīng)徹底無死角，耦合率高。

ü 可實(shí)現(xiàn)在線裂解，反應(yīng)徹底無死角，裂解效果優(yōu)于有死角的攪拌方法。

ü 全系列完全實(shí)現(xiàn)線性放大。

ü 自動(dòng)清洗液體輸送管路的功能。

1、PSI合成規(guī)模參考標(biāo)準(zhǔn)

PSI合成規(guī)模是以ABI433A多肽合成儀的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)作為參考標(biāo)準(zhǔn)

1）反應(yīng)器規(guī)格：8ml，最佳合成規(guī)模：0.10mmol

2）反應(yīng)器規(guī)格：41ml，最佳合成規(guī)模：0.25/0.50mmol

3）反應(yīng)器規(guī)格：55ml，最大(經(jīng)驗(yàn))合成規(guī)模：1.0mmol

2、PSI理論合成產(chǎn)量的計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)

1）多數(shù)多肽的分子量在500至5000(mg/mmol)之間；

2）最低合成產(chǎn)量的分子量按1000計(jì)，最高產(chǎn)量的分子量按4000計(jì)；

3）合成規(guī)模為0.01至0.1mmol，則合成產(chǎn)量為10(0.01X1000)至400 (0.1X4000) mg；

3、PSI對(duì)合成規(guī)模的認(rèn)識(shí)

1）液體輸送管路的粗細(xì)和電磁閥規(guī)格是決定合成儀合成規(guī)模的基礎(chǔ)因素；

2）同一款儀器，合成規(guī)模相差6-8倍是比較經(jīng)濟(jì)合理的。

4、PSI標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格合成儀的合成規(guī)模