Fmoc固相合成生長激素釋放肽-2

王小青，鄭 霄，尹志峰，王良友（河北省中藥研究與開發(fā)重點實驗室/承德醫(yī)學院中藥研究所，河北承德 067000）

Fmoc固相合成生長激素釋放肽-2

王小青，鄭 霄，尹志峰，王良友
（河北省中藥研究與開發(fā)重點實驗室/承德醫(yī)學院中藥研究所，河北承德 067000）

GHRP-2；Fmoc固相合成；純化

生長激素釋放肽（GHRP）于20世紀70年代末、80年代初依據(jù)蛋氨酸-亮氨酸腦啡肽的結構首次合成［1］，之后又合成了數(shù)種類型的GHRP［2］。研究發(fā)現(xiàn)，結構改造后的GHRP-2（又名KP-102，藥品名為Pralmorelin，氨基酸序列為D-Ala-（D-β-naphthyl）-Ala-Trp-D-Phe-Lys-NH2）具有更強的刺激生長激素釋放和改善兒童生長激素缺乏癥的作用［3-4］。2004年，Pralmorelin用于治療身材矮小癥的Ⅱ期臨床試驗已在日本開始進行［5］。GHRP造價低廉，給藥簡便，在下丘腦生長激素釋放激素無效時仍可產(chǎn)生作用，不影響或少影響生長素的內源節(jié)律性釋放，具有明顯的藥物發(fā)展前景［2，5］。

20世紀90年代末，王勤等［6-8］采用Merrifild固相法合成了生長激素釋放肽并對其活性進行了測定。但現(xiàn)有的制備方法操作難度大，不利于工業(yè)生產(chǎn)，而我們也未檢嚴守紀律到國內以Fmoc固相合成方法合成生長激素釋放肽的文獻。本研究以GHRP-2為研究對象，采用Fmoc固相合成策略，優(yōu)化合成工藝，合成了含有3個D型氨基酸的GHRP-2，以期為工業(yè)化量產(chǎn)提供參考。

1 儀器與試劑

1.1 儀器 戴安U3000高效液相色譜儀（UV檢測器，美國戴安公司），Newstyle型反相高效半制備液相色譜儀（蘇州漢邦科技有限公司），戴安液相色譜質譜聯(lián)用儀Ultimate 3000/ MSQ（美國戴安公司），CHRIST凍干機（北京博勵行儀器有限公司），高速大容量離心機（上海安亭科學儀器廠）。

1.2 試劑 固相合成載體Rink-Amide-AM樹脂（天津南開合成科技有限公司，替代度為0.58mmol/g），肽鏈中所有保護氨基酸（成都誠諾新技術有限公司），HOBt、DIC（蘇州中科天馬肽工程中心有限公司），冰乙醚、TFA（天津市風船化學試劑科技有限公司），哌啶、苯甲硫醚、間甲酚與苯甲醚（上海晶純試劑有限公司），EDT（Sigma-Aldrich），DMF（天津市科密歐化學試劑有限公司），DCM（天津博迪化工股份有限公司）。

2 方法與結果

2.1 Fmoc-Lys（Boc）-Rink Amide-AM樹脂的制備 在洗凈并干燥的反應柱中，加入896.2mg（0.5mmol）Rink Amide-AM樹脂，加DMF通氮氣溶脹30min，充分溶脹后抽掉DMF，加入適量DBLK溶液（哌啶/DMF（V/V）=1：4）脫Fmoc保護基兩次，時間分別為5min和7min，茚三酮檢測合格后，用DMF和DCM分別洗滌樹脂，抽干溶劑。稱942.0mg（2 mmol）Fmoc-L-Lys（Boc）-OH 和27.1mg HOBt（2mmol）溶于DMF，冰浴并加入310μl（2mmol）DIC活化5min，加入反應柱反應，茚三酮檢測合格后，抽干，分別用DMF與DCM洗滌樹脂，并進行替代度檢測，加入11ml的醋酸酐與吡啶（V/V，6：5）混合液封閉14小時。沖洗樹脂，加甲醇收縮兩次（5min/次），減壓干燥至恒重，得干燥樹脂0.971g。

2.2 GHRP-2逐 步 偶 聯(lián) 將2.1制 備 的Fmoc-Lys（Boc）-Rink Amide-AM樹脂置于反應柱中，加入DMF溶脹30 min，按照附表進行氨基酸偶聯(lián)，偶聯(lián)結束后脫去最后一個氨基酸氨基并用甲醇收縮樹脂，抽干并稱重得GHRP-2肽樹脂1.185g。

偶聯(lián)D-Phe、D-βNal和D-Ala三個D型氨基酸時反應時間控制在120min以內，反應時間在100min時茚三酮檢測合成效果最好，反應時間越長，粗肽HPLC檢測雜質越多，得率也較低。GHRP-2序列中含有疏水性氨基酸Ala，Phe以及D-βNal等，在反應的過程中添加N-甲基-2吡咯烷酮（NMP）來增強疏水性氨基酸的溶解性，加快反應。見附表：

附表 固相Fmoc保護策略偶聯(lián)反應的一般程序

2.3 肽樹脂的裂解 平行稱取干燥至恒重的GHRP-2-Rink Amide-AM樹脂200.0mg 3 份，置于玻璃燒瓶中，分別加入裂解液①TFA：間甲酚（99：1）、②TFA：苯甲硫醚：EDT：苯 甲 醚（9：0.5：0.3：0.2）、③TFA：EDT：間 甲 酚（9.5：0.4：0.1）各2ml，冰浴反應30min，逐漸升至室溫，于室溫下反應1h。過濾，用少許TFA洗滌樹脂，將濾液傾入40ml無水冰乙醚中，析出白色固體，0℃靜置沉降20min。4000 r/min離心4min，棄去上清液，重復5次，真空干燥至恒重，得白色固體。

2.4 粗肽的純化與鑒定 粗肽無氧水溶解，加少量醋酸助溶，置于4℃冰箱放置過夜。半制備液相條件：半制備柱Hedera ODS-2反相硅膠柱（20×250mm，10μm）；檢測波長215nm；采用乙腈/0.1%TFA水分離體系，流速8ml/min，乙腈25%-55%，洗脫時間30min。純化后樣品經(jīng)戴安U3000高效液相分析，反相柱Kromasil C18（4.6×250mm，5μm），以乙腈/水為分析體系（0.1%TFA），乙腈5%-95%，流速1ml/ min，20min梯度洗脫，檢驗洗脫液純度。粗肽純度為80%，經(jīng)半制備液相純化得GHRP-2純度大于99.0%。結構經(jīng)ESIMS分析確證，質譜圖顯示［M+H］+峰m/z 818.6，［M+H］2+ 峰m/z 410.0，質譜數(shù)據(jù)與理論值相符。

3 討論

GHRP-2含有D-氨基酸和β-氨基酸，產(chǎn)物結構與活性密切相關，環(huán)境對產(chǎn)物影響較大，易發(fā)生消旋、氧化等副反應，產(chǎn)率也較其它多肽產(chǎn)品低。本研究選擇消旋率小的縮合體系，控制反應時間和反應溫度，優(yōu)化裂解條件和純化手段得到純度大于99.0%的目標產(chǎn)物。

固相合成中固相載體的選擇非常關鍵，不僅關系到合成速率，對合成目標肽的純度、收率都有重要的影響。本研究選用的Rink Amide-AM樹脂主要用來合成末端羧基氨基化的多肽［9-10］，同時，在實驗過程中對不同替代度的樹脂進行了比較，發(fā)現(xiàn)樹脂替代度在0.4-0.45mmol/g時產(chǎn)物的得率和純度最好。根據(jù)氨基酸種類選擇三種裂解液配比與裂解方法進行了平行比較，結果粗肽得率無統(tǒng)計學差異。因此，本研究選擇成本最低的TFA：間甲酚=99：1進行裂解。溫度、反應時間和裂解試劑劑量是實驗中重要的影響條件。

采用F moc固相合成方法合成GHRP-2，該方法簡單，目標產(chǎn)物得率與純度較高，能夠為工業(yè)化量產(chǎn)提供理論依據(jù)。

［1］Bowers CY， Momany F， Reynolds GA， et al. Structure-Activity Relationships of a Synthetic Pentapeptide that Specifically Releases Growth Hormone in Vitro［J］. Journal of Endocrinological Investigation， 1980，106（3）：663-670.

［2］陳晨.生長素釋放肽的發(fā)現(xiàn)、發(fā)展及展望［J］.基礎醫(yī)學與臨床，2002，22（1）：1-5.

［3］Wu D， Chen C， Katoh K， et al. The effect of GH-Releasing Peptide-2 （GHRP-2 or KP 102） on GH secretion from primary cultured ovine pituitary cells can be abolished by a specific GH-Releasing Factor （GRF） receptor antagonist［J］. Journal of Endocrinological Investigation， 1994， 140（2）：R9-13.

［4］Pralmorelin.改善兒童生長激素缺乏癥［J］.國外醫(yī)藥-合成藥生化藥制劑分冊，1999，20（2）：81-82.

［5］厲保秋.多肽藥物研究與開發(fā)［M］.北京：人民衛(wèi)生出版社，2011.185.

［6］王勤，高立偉，胡小愚，等.生長激素釋放肽（GHRP）的合成及促生長效應［J］.蘭州大學學報（自然科學版），1996，32（1）：98-101.

［7］嘉慶，高立偉.生長激素釋放肽的合成及促生長作用研究［J］.西南工學院學報，2000，15（4）：26-29.

［8］胡曉愚，王勤.生長激素釋放肽的合成及促生長活性［J］.生物化學與生物物理進展，1995，22（6）：549-552.

［9］王德心，馮鶴鶴，楊瀟驍，等.活性多肽與藥物開發(fā)［M］.北京：中國醫(yī)藥科技出版社，2008.489.

［10］鄭彥慧，張艷平，張浩.Rink Amide樹脂結構對多肽合成的影響研究［J］.離子交換與吸附，2008，24（6）：563-569.

（技術方法欄目編輯：張 ?。?/p>

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1004-6879（2015）02-0144-03

2014-09-13）