生物醫(yī)學應用糖肽高分子材料及其應用

1 化學合成糖肽材料
1.1 合成糖基化氨基酸
幾乎所有自然形成的糖苷鍵都可以分為兩類：N-糖苷類(與天冬酰胺側鏈相連)和O-糖苷類(與絲氨酸)（Ser）、蘇氨酸（Thr）和酪氨酸（Tyr）側鏈連接，也有罕見的羥賴氨酸。（Hyl）與羥脯氨的酸側鏈相連)?，F(xiàn)在，天冬酰胺是常見的多肽/蛋白糖基化位點。（Asn）側鏈酰胺氮。在特定的序列Asn中，這就是-X-Thr在Ser上完成，其中X是除脯氨酸以外的任何氨基酸。Ser或Thr殘基對于下一個位置的糖基化是必要的。N-乙酰酰是天然O-糖蛋白中豐富的碳水化合物。-D-半乳糖胺（N-Acetyl-D-galactosamine，GalNAc）與絲氨酸或蘇氨酸結合的殘基α-O-糖苷，所以，大量的工作致力于建立適當?shù)谋Ｗo措施。α-GalNAc-Thr/建立一個Ser塊。因為人們普遍認為β-O-N-乙酰氨基葡萄糖（N-Acetyl-D-Glucosamine，GlcNAc）-Ser/Thr部分可以調節(jié)蛋白質的瞬時修飾，所以人們也可以調節(jié)蛋白質，β-O-GlcNAc-Ser/Thr部分的合成引起了許多關注。此外，α-甘露糖（Mannose，Man）-Thr/Ser、α-半乳糖（galactose，Gal）-Hyl和其它O-糖苷化氨基酸也逐漸引起人們的關注。
1.2 糖肽的合成
糖肽化學合成的一個關鍵步驟是糖基和多肽之間的共價偶聯(lián)。為了達到這個目的，可以考慮兩種方法:一種是直接糖基化適當保護的全長多肽；另一種是利用預先形成的糖基化氨基酸構建塊，逐步合成多肽主鏈。直接糖基化的優(yōu)點是可以快速獲得不同的糖肽結構。但在化學糖基化的常用條件下，側鏈羥基反應活性低，肽溶解度低，直接O-糖基化往往受到低產(chǎn)率的困擾。直接收縮含有天冬氨酸的糖胺和肽獲得N-糖基化肽的方法應該有嚴重的副作用[3]。
當前，糖肽合成方法是采用預先形成的糖基化氨基酸模塊，逐步合成多肽固相。（Solid Phase Peptide Synthesis，SPPS）。但是，糖基給固相糖肽的合成帶來了復雜性和不確定性，SPPS中很多常用的反應方法和條件都不適合制備糖肽[33, 34]。所以，在選擇保護基團時要特別小心。例如O-糖苷鍵是酸不穩(wěn)定的，但是在強堿條件下會再次發(fā)生。β-消除，強堿還會使肽外消旋。目前，乙酰酯被用作寡糖羥基的保護，9-苯基甲氧基羥基（Fmoc）作為氨基酸α-氨基保護，N,N二異丙基碳二亞胺二亞胺（DIC）/ 1-羥基苯并三唑（HOBt）、苯并三唑-1-基氧三吡咯烷基六氟磷酸鹽（PyBOP）/HOBt、苯并三氮唑-N,N,N',N四甲基脲六氟磷酸鹽（HBTU）/HOBt、O-(7-氮雜苯并三唑-1-基)-N,N,N′,N′-四甲基脲六氟磷酸酯（HATU）/ N-羥基-7-氮雜苯并三氮（HOAt）下等作為偶聯(lián)劑已成為固相糖肽合成的標準技術[35-38]。在Fmoc合成方法中，可以在溫和的堿性條件下去除(例如哌啶和嗎啉)α-在不影響糖肽中O-糖苷鍵的情況下，氨基保護基[39, 40]。不過，在叔丁氧基（Boc）/芐基（benzyl）方案中，α-在強酸三氟乙酸中，氨基保護基的去除是（TFA）在條件下完成，這種強酸性條件很容易導致