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多肽药物的高通量制备及应用

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多肽药物的高通量制备及应用

近年来,多肽类药物因安全性高、疗效好、副作用小等优势,已广泛应用于肿瘤、免疫类疾病、消化系统等多个领域的预防、诊断和治疗中。目前,市场对多肽类药物的接受程度和需求正逐步提高。

自1902年在人体内首次发现了多肽物质,开启了多肽的科学研究序幕;1922年胰岛素多肽应用于人体开启多肽药物的新篇章,1963年化学固相合成法成功制备出多肽药物,快速推动的多肽药物的研究进程。随着多肽结构修饰和合成工艺的不断改进,解决了多肽药物选择性差、易降解、半衰期短等问题。

多肽药物的高通量合成

多肽药物的合成方法可分为化学合成法和生物合成法。

化学合成法又分为固相合成法和液相合成法,这两种方法的主要区别在于是否使用了固相载体。相对来说,固相合成法的操作更为简单、收率和纯度高。

生物合成包括天然提取法、酶催化法、发酵法以及基因重组法。天然提取的多肽大多来源于植物,提取步骤繁琐且纯度不高。用酶催化法制备多肽,条件相对会温和、环保一些。发酵法是利用微生物代谢获得多肽,成本低,但是后续的分离难度也较大。现在,利用基因工程法制备多肽是研究的新热点,适合长肽链、复杂肽的制备,同时研发难度大、周期长、产率低等劣势也较为显著。

多肽药物的设计及应用前景

多肽具有极强的生理活性和多样性,生物活性肽是当今生物学和医药学的研究热点,所以,多肽设计成为寻找多肽药物的关键步骤。一般来说,先通过已有的多肽结构确定其二级与三级结构,然后通过建立肽库如用丙氨酸依次取代多肽序列中的氨基酸,辨出某一特定氨基酸对整个蛋白结构、功能和其他生物活性的影响。多肽设计的另一个方向是对天然多肽进行修饰以改善其理化性质,使其具有更高的生物相容性和稳定性。

肽库具有极大的开发潜力和空间。它可以帮助研究人员快速筛选出具有生物活性的多肽候选化合物,也是解析蛋白质结构与功能关系有力工具。

多肽库的完善

目前,商业化的多肽超过60余种,更多的多肽药物还在试用研发阶段。虽然目前多肽的发展还面临着各方面的挑战,但是随着多肽库的不断完善和生物技术的发展,研究人员将克服其缺点,将更多功能性多肽面世以满足不同需求,如功能活性肽、靶向穿膜肽、靶向递送肽、医美活性肽、透皮递送肽。

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