超級微波固相多肽合成（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，它完全摒棄了傳統(tǒng)固相肽合成中不可或缺的樹脂洗滌環(huán)節(jié)。這項技術(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)（即使是長達(dá) 100 個氨基酸的序列）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)這項創(chuàng)新技術(shù)的詳細(xì)討論已發(fā)表于《自然通訊》雜志。點擊下方鏈接可閱讀完整論文。

Total wash elimination for solid phasepeptide synthesis.pdf

UE-SPPS 代表了肽合成技術(shù)的重大飛躍，目前這項技術(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：

01

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

2. 氮氣（N?）流入反應(yīng)器中。

3. 去保護(hù)基通過微波加熱蒸發(fā)。

4. 氮氣（N?）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（常常不合時宜的）反應(yīng)液重新進(jìn)入反應(yīng)環(huán)境會嚴(yán)重影響合成產(chǎn)物的純度，這在長序列合成中尤為關(guān)鍵，因為即使是微量的雜質(zhì)也可能迅速積累，影響最終產(chǎn)品的質(zhì)量。

徹底排除反應(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)。

每一步都實現(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)域的全球領(lǐng)導(dǎo)者，CEM 于 2003 年推出了世界上首臺自動化微波肽合成儀。

02

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，都會被隨后加入的去保護(hù)基有效中和。

基于這一原理，UE-SPPS 擴展應(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。）

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）會在快速的微波輔助脫保護(hù)步驟期間迅速從反應(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 實現(xiàn)了高達(dá) 95% 的廢物減量，同時不犧牲合成產(chǎn)率和純度。