多肽

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活性

肽(peptide)是α-氨基酸以肽链连接在一起而形成的化合物,它也是蛋白质水解的中间产物。

一般肽中含有的氨基酸的数目为二到九,根据肽中氨基酸的数量的不同,肽有多种不同的称呼:由两个氨基酸分子脱水缩合而成的化合物叫做二肽,同理类推还有三肽、四肽、五肽等,一直到九肽。通常由10~100氨基酸分子脱水缩合而成的化合物叫多肽它们的分子量低于10,000Da(Dalton,道尔顿),能透过半透膜,不被三氯乙酸及硫酸铵所沉淀。也有文献把由2~10个氨基酸组成的肽称为寡肽(小分子肽);10~50个氨基酸组成的肽称为多肽;由50个以上的氨基酸组成的肽就称为蛋白质,换言之,蛋白质有时也被称为多肽

多肽也简称为肽,是20世纪被发现的。多肽有生物活性多肽和人工合成多肽两种。生物提取的多肽具有很强的活性,所以叫做活性肽!只有活性的肽才能对人体产生很好的效果!但是人工合成的多肽有很多是没有活性的,是需要筛选的,只有活性肽才能被人体安全使用!  

目录

肽对人体有什么影响?

活性肽主要控制人体的生长、发育、免疫调节和新陈代谢,它在人体处于一种平衡状态,若活性肽减少后,人体的机能发生重要变化,对于儿童来说,他的生长、发育变得缓慢,甚至停止,长久下去就形成了侏儒,对成年人或老年人,缺少活性肽后,自身的免疫力就会下降,新陈代谢紊乱,内分泌失调,引起各种疾病的产生,如失眠、身体消瘦或浮肿。由于活性肽还作用于神经系统,因此人体就会变得动作迟缓,头脑不再聪慧,更主要的是活性肽减少,直接引起人身体各部位逐渐出现全面衰老,引发各种疾病.  

人体活性肽有哪几个分泌周期?

在不同的年龄时期,各种活性肽的分泌量也有很大差别,按分泌量划分,人的一生一般可分为:

①分泌充足期(25岁以前的青年期)这个时期内分泌量均衡、免疫功能强劲,人体一般不易出现疾病;

②分泌不足期(失衡期)(30—50岁壮年和中年期)这一时期如果活性肽分泌不足或失衡会出现各种相关的亚健康状态和轻微疾病症状(40岁以上的人群常见);

③分泌匮乏期(严重不足期)(50岁以上中年和老年期)这一时期严重如果活性肽严重不足和严重失衡,可能出现非常突出的衰老症状,或会引起各种相关疾病发生(50岁以上人群比较明显);

④分泌终止期(衰老期),这一时期很短,由于控制人体内分泌的“司令官”活性肽不分泌或分泌减少,从而导致细胞功能衰退,引发器官功能衰竭和丧失,最后导致生命终结。  

多肽

由多个分子α-氨基酸的-NH2与-COOH互相缩合失水后形成10个肽键(-CONH-)以上的长链化合物。它包括多种在人的机体中具一定生理活性的化合物,可以从动物组织中提取,也可能人工合成。蛋白质即是以各种氨基酸按一定顺序以肽键形成的长链肽,通过多种次级键交联结合而成的高分子化合物,蛋白质具有复杂的四级结构,通过不同程度的水解,破析结构可得包括多肽等的产物:蛋白质→蛋白脉(proteose) →蛋白胨(peptone) →多肽→寡肽(oligopeptide,2~10个肽键的长链肽) →氨基酸。这同时也表明了蛋白质的合成途径。因此,借人工合成多肽,不仅可用于生化制药工业,还可用来研究阐明蛋白质的合成途径及其结构。

人体很多活性物质都是以肽的形式存在的,经研究发现人体干重的70%以上都是蛋白质,所以说没有肽,就没有活性,就没有生命。肽涉及人体的激素神经、细胞生长和生殖各领域,其重要性在于调节体内各个系统和细胞的生理功能,激活体内有关酶系,促进中间代谢膜的通透性,或通过控制DNA转录或影响特异的蛋白合成,最终产生特定的生理效应。肽是涉及人体内多种细胞功能的重要物质。肽可以合成细胞,并调节细胞的功能活动。肽在人体作为神经递质,传递信息。肽可在人体作为运输工具,将人体所食的各种营养物质与各种维生素生物素、钙及对人体有益的微量元素输送到人体各细胞、器官和组织。肽是人体重要的生理调节物,它可全面调节人体生理功能,增强和发挥人体生理活性,它具有重要的生物学功能。肽对人的细胞活性、功能活动、生命存在太重要了。但现代人因各种因素使人体中的肽流失、损失,合成肽的能力大大减弱,因此现代人体缺乏肽,必须补充人工合成肽,补肽就是补活性,补肽就是补活力,补肽就是补生命。(摘自 酶法多肽专家邹远东教授 《酶法多肽论》)  

多肽的保存

多肽类保健食品只需置于阴凉干燥处即可。

对于多肽试剂和多肽类药物则需要保存在干燥器中。在将它们暴露于空气之前, 冷冻干燥多肽可以放于室温。这将是湿度影响减少,当无法冷冻干燥时,最好的方法是以小的工作样量存放。对于含Cys, Met orTrP的多肽试剂,脱氧缓冲剂对其溶解必不可少,因为这种多肽试剂可易空气氧化,在封瓶前,慢慢流过多肽试剂的氮气或氩气也会降低氧化作用。含Gln或Asn的多肽试剂也容易降解,所有这些肽与不含这些有问题解苷的那些肽相比,生命期有限。

多肽具广泛的溶解性。多肽不溶的主要问题是形成二级结构。除了最太肽外,这点都会发生, 在有多重疏水残基的肽中更显著。盐会促进二级结构形成。我们建议先在无菌蒸馏水或去离子中溶解多肽。如需要增加溶解率, 可用声处理。溶解仍有问题, 加少量稀乙酸(10%)或氨水,会便于溶解。

要长期保存多肽试剂, 最好冷冻干燥,冷干粉可在-20℃或更低存放几年而很少或无降解。溶液中的多肽远不稳定。 多肽易受细菌降解,应用无菌纯化水溶解。

含有Met, Cgs或Try残基的多肽溶液由于氧化,寿命有限。应溶于无氧溶剂, 为防止重复冻融的破坏, 建议溶解过量的肽的便实验,其余多肽以固体形成保存。  

多肽的溶解性

大多数肽的首选溶剂是超纯抽气水。稀乙酸或氨水分别对于碱性或酸性多肽的溶解很重要。这些方法不溶的多肽, 需要DMF、脲、guanidiniam chloride或acetonitnle来溶解,这些溶剂可能某些实验有副作用。所以我们建议设计多肽时要加注意。

残基Ala, Cys , Ile, Leu, Met, Phe和Val将全增加多肽的溶解难度。  

多肽的生产方法

随着科技的发展,生产肽的方法也在不断发展。  

1. 五六十年代,主要是从动物脏器获取肽。

胸腺肽,其生产方法是将刚生下来的小牛宰杀之后,割下其胸腺,然后用震荡分离的生物技术,将小牛胸腺中的肽震荡分离出来,制

多肽固相合成法

成胸腺肽针剂。这种胸腺肽主要用于人体免疫。目前,这种肽已处于淘汰状态。因现在世界上流行“疯牛病”,这种病毒主要吞噬动物大脑中的蛋白质,破坏其脑组织、细胞及神经。人体一旦染上此病毒,比患上癌症还可怕,最终成为“植物人”或很快死亡。还有从人体血液中提炼出来的肽 ,其副作用也很大,它不仅容易使人体染上甲肝乙肝、丙肝、丁肝、艾滋病毒、性病病毒,而且有排异过敏反应,这种反应一旦出现,生命就危在旦夕。  

2. 固相合成法、液相合成法生产的肽。

用这种方法生产肽的企业在美国硅谷就有一家。他们主要是购买世界上一些精细化工厂生产的氨基酸为原料定向合成某种单肽,属医药原料中间体,主要用于西药配方,以增强药效、增强人体对药的吸收速度和吸收率。  

3. 酸解法或碱解法生产的多肽。

这种肽主要出现在日本。用酸解法生产的“大豆多肽”,属“食品添加剂”,主要用于老人和儿童食品,其目的是增强这两种人群对食品营养的吸收。现在,世界上拥有“大豆多肽”的国家只有日本和中国。但其所用的原料、水解法和产品性质大有不同。日本所用原料是豆粕,水解方法是酸法,生产的肽酸性化学物质难以除尽,而且有苦味,需用活性炭吸附、脱苦,而活性炭免不了会侵入肽体。  

4. 酶法生产的生物活性肽。

酶法生产的生物活性肽。这种肽主要产在中国,代表着当今世界肽研究、开发、生产、创新的水平和潮流。酶法生产的生物活性肽是用人体所需要的食品级植物蛋白酶,将人体平常所食的食物蛋白质酶解成小分子活性多肽。它具有极强的生物活性和多样性,已在世界范围内引起关注,成为当今世界追崇的热点。如武汉九生堂生产的“大豆多肽”,所用原料是含量在90%以上的大豆分离蛋白,水解方法是酶法,所用的酶属食品级植物蛋白酶。生产的“大豆多肽”无苦味,且风味芳香宜人,对人体无任何毒副作用。产品属终端产品,被中国创新基金列为无偿资助项目,现在已实现工业化生产,其终端产品“大豆多肽”口服液是世界上第一个用酶法生产的大豆多肽终端产品,在第89届广交会上受到世界客商的青睐。  

多肽的合成

具体合成由下列几个循环组成:

多肽合成

  

一、去保护:

Fmoc保护的柱子和单体必须用一种碱性溶剂(piperidine)去 除氨基的保护基团。  

二、激活和交联:

下一个氨基酸的羧基被一种激活剂所激活。激活的单体 与游离的氨基反应交联,形成肽键。在此步骤使用大量的超浓度试剂驱使反 应完成。循环:这两步反应反复循环直到合成完成。 洗脱和脱保护:多肽从柱上洗脱下来,其保护基团被一种脱保护剂(TFAl) 洗脱和脱保护。  

HPLC分析和纯化

分析HPLC使用柱子和泵系统,可以经受传递高压,这样可以用极细的微粒(3-10μ m)做填料。由此多肽要在几分钟内高度被分析。

高效液相色谱hplc流程示意

HPLC分两类:离子交换和反相。 离子交换HPLC依靠多肽和固相间的直接电荷相互作用。柱子在一定PH范围带有特定电荷衍变成一种离子体,而多肽或多肽混合物,由其氨基酸组成表现出相反电荷。 分离是一种电荷相互作用,通过可变PH, 离子强度, 或两者洗脱出多肽,通常, 先用低离子强度的溶液,以后逐渐加强或一步一步加强,直到多肽火柱中洗脱出。离子交换分离的一个例子使用强阳离子交换柱。如sulfoethylaspartimide通过酸性PH中带正电来分离。

反相HPLC条件与正常层析正相反。多肽通过疏水作用连到柱上,用降低离子强度洗脱, 如增加洗脱剂的疏水性。通常柱子由共价吸附到硅上的碳氢烷链构成,这种链长度为G4-G8碳原子。 由于洗脱是一种疏水作用。长链柱比短链对小的, 高带电肽好。另一方面大的疏水肽用短链柱洗脱好。 然而,总体实践中, 这两类柱互变无多少显著差别,别类载体由碳水化合物构成, 比如苯基

典型的操

青蒿素hplc法检测图谱

作常由两绶冲剂组成,0.1%TFA-H2o和80% acetonitrile 0.1%TFA--H2o稀acetonitrile。用线型梯变以每分钟0.5%到1.0%改变的速度混合。常见分析和纯化用柱为4.6×250mm(3-10μ m)和22×250mm(10μ m). 如果用径向填柱,那么大小是8×100(3-10μ m)和25×250mm(10μ m)

大量各种缓冲剂含许多不同试剂,比如heptafluorobutyric酸,0.1%磷酸, 稀He formic酸(5-6%, pH2-4), 10-100mM NH4HCO3, 醋酸钠/氨,TFA/TEA,磷酸钠或钾,异戊酚。这样许多不同组合可形成缓冲剂,但要注意一点:硅反相柱料不能长时间暴露于高pH,甚至微碱pH, 因为这样会破坏柱子。

不要把肽含量和纯度搞混了。肽的纯度可能是100%, 而肽含量相关带电基团(如Arg, Lys )的抗离子量和肽亲水性决定。这是合成肽的本身特性。  

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