多肽药物在治疗上的重要性,越来越引起广大药学工作者的重视。根据肽链的构成可将多肽分为同聚肽(Homomeric)和杂聚肽(Heteromeric)两大类,前者完全由氨基酸组成,后者是由氨基酸部分和非氨基酸部分组成的,如糖肽。根据肽键的结构又分为直链肽和环肽。其中直链肽的研究最为广泛和深入,尤其在直链肽的合成技术方面无论是液相法还是固相法都已成熟。虽然许多直链肽体外具有很好的生物活性和稳定性,但是进入体内后活性很快消失。因为体内环境复杂,存在各种各样的酶。直链肽在酶的作用下很快降解,导致活性丧失[1-2]。另外,直链肽在液相里的构象柔性使得不大容易符合受体的构象要求。这些不利因素造成多肽药物仍有许多问题有待解决。为了得到生物活性优秀半衰期长,受体选择性高的多肽,文献报道过很多多肽改造的方法,其中包括将直链肽改造成环肽[3-8]。这种大环分子具有明确的固定构象[9],能够与受体很好地契合,加上分子内不存在游离的氨端和羧端使得对氨肽酶和羧肽酶的敏感性大大降低[10-12]。一般地说,环肽的代谢稳定性和生物利用度远远高于直链肽[13]。鉴于环肽的诸多优点,近年来对多肽研究的热点已转移到环肽的合成和生物评价上。
根据环肽的环合方式又分为首尾相连环肽(Head-to-tail)、侧链和侧链相连环肽(Sidechain-to-sidechain)[14]、侧链和端基相连环肽(Sidechain-to-end)[15]、含二硫桥的环肽(Disufide-bridge)[16-18]、以及含有其他桥连结构的环肽[19-23]。从合成方法上讲,首尾相连的环肽的合成难度最大。因为环肽的前体-直链肽的肽键具有很强的p键特征,分子更偏爱形成反式构象,呈舒展状态,造成属于反应中心的端基的羧基和氨基在空间上距离较远,不利于发生分子内缩合反应,有利于分子间缩合。
首尾相连的环肽通常是N端和C端游离的直链肽在稀溶液中(10-3~10-4M)由羧基和氨基形成酰氨键来合成。直链前体中的氨基酸种类和数目对成环的难易程度和环肽的收率起着至关重要的作用。甘氨酸、脯氨酸或D-构型氨基酸具有诱导b-转角(b-Turn)的作用,常被认为可增加成环的可能性和收率[24-25]。
1. 合成首尾相连环肽的经典方法
合成首尾相连环肽的经典方法是在稀溶液(10-3~10-4M) 中,将保护的线性前体