多肽

多肽是α－胺基酸以肽鍵連線在一起而形成的化合物，是蛋白質水解的中間產物。由兩個胺基酸分子脫水縮合而成的化合物叫做二肽，同理類推還有三肽、四肽、五肽等。通常由10~100個胺基酸分子脫水縮合而成的化合物叫多肽。

基本介紹

• 中文名：多肽
• 外文名：polypeptide
• 釋義：胺基酸以肽鍵連線形成的化合物
• 屬性：蛋白質水解的中間產物
• 同性類別：三肽，四肽，五肽等
• 區分方法：根據胺基酸的數目

肽簡介

肽(peptide)是α－胺基酸以肽鍵連線在一起而形成的化合物，它也是蛋白質水解的中間產物。

一般肽中含有的胺基酸的數目為二到九,根據肽中胺基酸的數量的不同,肽有多種不同的稱呼：由兩個胺基酸分子脫水縮合而成的化合物叫做二肽，同理類推還有三肽、四肽、五肽等，一直到九肽。通常由10~100個胺基酸分子脫水縮合而成的化合物叫多肽，它們的分子量低於10,000Da（Dalton，道爾頓），能透過半透膜，不被三氯乙酸及硫酸銨所沉澱。也有文獻把由2~10個胺基酸組成的肽稱為寡肽（小分子肽）；10~50個胺基酸組成的肽稱為多肽；由50個以上的胺基酸組成的肽就稱為蛋白質，換言之，蛋白質有時也被稱為多肽。多肽也簡稱為肽，是20世紀被發現的。

多肽的分類

多肽有生物活性多肽和人工合成多肽兩種。

多肽的種類

細胞因子模擬肽

利用已知細胞因子的受體從肽庫內篩選細胞因子模擬肽，近年成為國內外研究的熱點。國外已篩選到了人促紅細胞生成素，人促血小板生成素，人生長激素、人神經生長因子及白細胞介素等多種生長因子的模擬肽，這些模擬肽的胺基酸序列與其相應的細胞因子的胺基酸序列不同，但具有細胞因子的活性，並且具有分子量小的優點。這些細胞因子模擬肽正處於臨床前或臨床研究階段。

抗菌性活性肽

當昆蟲受到外界環境刺激時產生大量的具有抗菌活性的陽離子多肽，已篩選出百餘種抗菌肽，體內外實驗證實，多個抗菌肽不僅有很強的殺菌能力還能殺死腫瘤細胞。例如，從蠶體內篩選的抗菌肽D表現了很好的套用前景，並能利用基因工程技術生產。蛇毒內也存在多種活性多肽，從蛇毒內分離出一個13個胺基酸(INKAIAALAKKLL)小肽，其對G+及G-菌均有殺菌能力。

用於心血管疾病的多肽

很多植物中藥有降血壓、降血脂、溶血栓等作用，不僅可用作藥物，亦可用作保健食品。但由於其作用成份不能確定，其套用受到很大限制。現已發現很多有效成分是小分子多肽，比如我國科學家從大豆內加工分離出的活性多肽，可通過小腸直接吸收，能防治血栓，高血壓和高血脂，還能延緩變老，提高肌體抗腫瘤能力。從人參、茶葉、銀杏葉等植物內也分離出很多用於心血管疾病的小肽。

其它藥用小肽

小肽藥物除在上述幾大方面已取得較大進展外，在其它很多領域也取得一些進展。比如Stiernberg等發現一個合成肽(TP508)肽能促進傷口血管的再生，加速皮膚深度傷口的癒合。Pfister等發現一個小肽(RTR)4能防止鹼損傷角膜內炎症細胞的侵潤，抑制炎症反應。Carron等證實其篩選的2個合成肽能抑制破骨細胞對骨質的重吸收。

診斷用多肽

多肽在診斷試劑中最主要的用途是用作抗原檢測病毒、細胞、支原體、螺旋體等微生物和囊蟲、錐蟲等寄生蟲的抗體，多肽抗原比天然微生物或寄生蟲蛋白抗原的特異性強，且易於製備，因此裝配的檢測試劑，其檢測抗體的假陰性率和本底反應都很低，易於臨床套用。目前用多肽抗原裝配的抗體檢測試劑包括：甲、乙、丙、庚或肝病毒、愛滋病病毒、人巨細胞病毒、單純皰疹病毒、風疹病毒、梅毒螺旋體、囊蟲、錐蟲、萊姆病及類風濕等。使用的多肽抗原大部分是從相應致病體的天然蛋白內分析篩選獲得，有些是從肽庫內篩選的全新小肽。

活性肽種類

免疫活性肽、神經活性肽、其他活性肽等。

其他活性肽包括：膽固醇肽、促進礦物質吸收的肽(CPPS)、酶調節劑(如促胰酶肽)、激素肽如生長激素釋放因子(GRFS)、白蛋白胰島素增效肽、抗菌多肽(如乳酸鏈球菌素、橡膠素)、抗癌多肽(如腫瘤細胞壞死因子、環已肽)、抗愛滋病肽(如GLQ蛋白)等。

活性肽特性

生物提取的多肽具有很強的活性，所以叫做活性肽！只有活性的肽才能對人體產生很好的效果！但是人工合成的多肽有很多是沒有活性的，是需要篩選的，只有活性肽才能被人體安全使用！

多肽對人體影響

活性肽主要控制人體的生長、發育、免疫調節和新陳代謝，它在人體處於一種平衡狀態，若活性肽減少後，人體的機能發生重要變化，對於兒童來說，他的生長、發育變得緩慢，甚至停止，長久下去就形成了侏儒，對成年人或老年人，缺少活性肽後，自身的免疫力就會下降，新陳代謝紊亂，內分泌失調，引起各種疾病的產生，如失眠、身體消瘦或浮腫。由於活性肽還作用於神經系統，因此人體就會變得動作遲緩，頭腦不再聰慧，更主要的是活性肽減少，直接引起人身體各部位逐漸出現全面衰老，引發各種疾病。

分泌周期

在不同的年齡時期，各種活性肽的分泌量也有很大差別，按分泌量劃分，人的一生一般可分為：

①分泌充足期（25歲以前的青年期）這個時期內分泌量均衡、免疫功能強勁，人體一般不易出現疾病；

②分泌不足期（失衡期）（30—50歲壯年和中年期）這一時期如果活性肽分泌不足或失衡會出現各種相關的亞健康狀態和輕微疾病症狀（40歲以上的人群常見）；

③分泌匱乏期（嚴重不足期）（50歲以上中年和老年期）這一時期嚴重如果活性肽嚴重不足和嚴重失衡，可能出現非常突出的衰老症狀，或會引起各種相關疾病發生（50歲以上人群比較明顯）；

④分泌終止期（衰老期），這一時期很短，由於控制人體內分泌的“司令官”活性肽不分泌或分泌減少，從而導致細胞功能衰退，引發器官功能衰竭和喪失，最後導致生命終結。

肽的重要性

人體很多活性物質都是以肽的形式存在的。肽涉及人體的激素、神經、細胞生長和生殖各領域，其重要性在於調節體內各個系統和細胞的生理功能，激活體內有關酶系，促進中間代謝膜的通透性，或通過控制DNA轉錄或影響特異的蛋白合成，最終產生特定的生理效應。肽是涉及人體內多種細胞功能的重要物質。肽可以合成細胞，並調節細胞的功能活動。肽在人體作為神經遞質，傳遞信息。肽可在人體作為運輸工具，將人體所食的各種營養物質與各種維生素、生物素、鈣及對人體有益的微量元素輸送到人體各細胞、器官和組織。肽是人體重要的生理調節物，它可全面調節人體生理功能，增強和發揮人體生理活性，它具有重要的生物學功能。肽對人的細胞活性、功能活動、生命存在太重要了。但現代人因各種因素使人體中的肽流失、損失，合成肽的能力大大減弱，因此現代人體缺乏肽，必須補充人工合成肽，補肽就是補活性，補肽就是補活力，補肽就是補生命。（摘自 酶法多肽專家鄒遠東教授 《酶法多肽論》）

保存方式

多肽類保健食品只需置於陰涼乾燥處即可。

對於多肽試劑和多肽類藥物則需要保存在乾燥器中。在將它們暴露於空氣之前， 冷凍乾燥多肽可以放於室溫。這將是濕度影響減少，當無法冷凍乾燥時，最好的方法是以小的工作樣量存放。對於含Cys, Met或者TrP的多肽試劑，脫氧緩衝劑對其溶解必不可少，因為這種多肽試劑易被空氣氧化，在封瓶前，慢慢流過多肽試劑的氮氣或氬氣也會降低氧化作用。含Gln或Asn的多肽試劑也容易降解，所有這些肽與不含這些有問題解苷的那些肽相比，生命期有限。

多肽具廣泛的溶解性。多肽不溶的主要問題是形成二級結構。除了最太肽外，這點都會發生， 在有多重疏水殘基的肽中更顯著。鹽會促進二級結構形成。我們建議先在無菌蒸餾水或去離子中溶解多肽。如需要增加溶解率， 可用超聲處理。溶解仍有問題， 加少量稀乙酸（10%）或氨水，會便於溶解。

要長期保存多肽試劑， 最好冷凍乾燥，冷乾粉可在-20℃或更低存放幾年而很少或無降解。溶液中的多肽遠不穩定。 多肽易受細菌降解，套用無菌純化水溶解。

含有Met，Cys或Tyr殘基的多肽溶液由於氧化，壽命有限。應溶於無氧溶劑， 為防止重複凍融的破壞， 建議溶解過量的肽的便實驗，其餘多肽以固體形成保存。

溶解性

大多數肽的首選溶劑是超純抽氣水。稀乙酸或氨水分別對於鹼性或酸性多肽的溶解很重要。這些方法不溶的多肽， 需要DMF、脲、guanidiniam chloride或acetonitrnle來溶解，這些溶劑可能某些實驗有副作用。所以我們建議設計多肽時要加注意。

殘基Ala, Cys , Ile, Leu, Met, Phe和Val將全增加多肽的溶解難度。

生產方法

發展歷程

隨著科技的發展，生產肽的方法也在不斷發展。五六十年代，主要是從動物臟器獲取肽。如胸腺肽，其生產方法是將剛生下來的小牛宰殺之後，割下其胸腺，然後用震盪分離的生物技術，將小牛胸腺中的肽震盪分離出來，製成胸腺肽針劑。這種胸腺肽主要用於人體免疫。現如今，這種肽已處於淘汰狀態。世界上曾經一度流行的“瘋牛病”，這種病毒主要吞噬動物大腦中的蛋白質，破壞其腦組織、細胞及神經。人體一旦染上此病毒，比患上癌症還可怕，最終成為“植物人”或很快死亡。還有從人體血液中提煉出來的肽 ，其副作用也很大，它不僅容易使人體染上A肝、B肝、C肝、丁肝、愛滋病毒、性病病毒，而且有排異過敏反應，這種反應一旦出現，生命就危在旦夕。

多肽固相合成法

幾種方法

固相合成法、液相合成法

用這種方法生產肽的企業在美國矽谷就有一家。他們主要是購買世界上一些精細化工廠生產的胺基酸為原料定向合成某種單肽，屬醫藥原料中間體，主要用於西藥配方，以增強藥效、增強人體對藥的吸收速度和吸收率。

酸解法或鹼解法

這種肽主要出現在日本。用酸解法生產的“大豆多肽”，屬“食品添加劑”，主要用於老人和兒童食品，其目的是增強這兩種人群對食品營養的吸收。世界上擁有“大豆多肽”的國家只有日本和中國。但其所用的原料、水解法和產品性質大有不同。日本所用原料是豆粕，水解方法是酸法，生產的肽酸性化學物質難以除盡，而且有苦味，需用活性炭吸附、脫苦，而活性炭免不了會侵入肽體。

酶法生產的生物活性肽

酶法生產的生物活性肽。這種肽主要產在中國，代表著當今世界肽研究、開發、生產、創新的水平和潮流。酶法生產的生物活性肽是用人體所需要的食品級植物蛋白酶，將人體平常所食的食物蛋白質酶解成小分子活性多肽。它具有生物活性和多樣性，已在世界範圍內引起關注，成為當今世界追崇的熱點。如武漢九生堂生產的“大豆多肽”，所用原料是含量在90%以上的大豆分離蛋白，水解方法是酶法，所用的酶屬食品級植物蛋白酶。生產的“大豆多肽”無苦味，且風味芳香宜人，對人體無任何毒副作用。產品屬終端產品，被中國創新基金列為無償資助項目，已實現工業化生產，其終端產品“大豆多肽”口服液是世界上第一個用酶法生產的大豆多肽終端產品。

合成過程

具體合成由下列幾個循環組成：

多肽合成

除去保護

Fmoc保護的柱子和單體必須用一種鹼性溶劑（piperidine）去除氨基的保護基團。

激活和交聯

下一個胺基酸的羧基被一種激活劑所激活。化學工藝常用HBTU/HCTU/HITU/HATU+NMM/DIPEA或HOBT+DIC作激活劑，激活的單體 與游離的氨基反應交聯，形成肽鍵。在此步驟使用大量的超濃度試劑驅使反 應完成。循環：這兩步反應反覆循環直到合成完成。 胺基酸縮合結束後，可用適量TFA進行洗脫，根據起酸鹼性，可選擇10%TFA/DCM溶液，至100%TFA，以此類推。（註：此種方法為個人合成經驗，並無文獻資料可查；可根據需要進行參考。知識有限，望謹慎參考）

HPLC分析純化

分析HPLC使用柱子和泵系統，可以經受傳遞高壓，這樣可以用極細的微粒（3-10μ m）做填料。由此多肽要在幾分鐘內高度被分析。HPLC分兩類：離子交換和反相。 離子交換HPLC依靠多肽和固相間的直接電荷相互作用。柱子在一定PH範圍帶有特定電荷衍變成一種離子體，而多肽或多肽混合物，由其胺基酸組成表現出相反電荷。 分離是一種電荷相互作用，通過可變PH， 離子強度， 或兩者洗脫出多肽，通常， 先用低離子強度的溶液，以後逐漸加強或一步一步加強，直到多肽火柱中洗脫出。離子交換分離的一個例子使用強陽離子交換柱。如sulfoethylaspartimide通過酸性PH中帶正電來分離。

高效液相色譜hplc流程示意

反相HPLC條件與正常層析正相反，多肽通過疏水作用連到柱上，用降低離子強度洗脫， 如增加洗脫劑的疏水性。通常柱子由共價吸附到矽上的碳氫烷鏈構成，這種鏈長度為G4-G8碳原子。 由於洗脫是一種疏水作用。長鏈柱比短鏈對小的， 高帶電肽好。另一方面大的疏水肽用短鏈柱洗脫好。 然而，總體實踐中， 這兩類柱互變無多少顯著差別，別類載體由碳水化合物構成， 比如苯基。

典型的操作常由兩綬沖劑組成，0.1%TFA-H2o和80% acetonitrile 0.1%TFA--H2o稀acetonitrile。用線型梯變以每分鐘0.5%到1.0%改變的速度混合。常見分析和純化用柱為4.6×250mm(3-10μ m)和22×250mm(10μ m). 如果用徑向填柱，那么大小是8×100（3-10μ m）和25×250mm(10μ m)

青蒿素hplc法檢測圖譜

大量各種緩衝劑含許多不同試劑，比如heptafluorobutyric酸，0.1%磷酸， 稀He formic酸(5-6%, pH2-4), 10-100mM NH4HCO3, 醋酸鈉/氨，TFA/TEA，磷酸鈉或鉀，異戊酚。這樣許多不同組合可形成緩衝劑，但要注意一點：矽反相柱料不能長時間暴露於高pH，甚至微鹼pH， 因為這樣會破壞柱子。

不要把肽含量和純度搞混了，肽的純度可能是100%， 而肽含量相關帶電基團（如Arg, Lys ）的抗離子量和肽親水性決定，這是合成肽的本身特性。

酶法多肽

酶法多肽是以蛋白酶降解蛋白質獲得的多肽。

以蛋白酶對卵蛋白、乳蛋白、酪蛋白、魚蛋白、昆豆蛋白等動物蛋白降解獲得的多肽豆有促進、增強、調節免疫的生理功能。此類酶法多肽服食進入循環系統和人體組織後，能刺激機體的免疫系統發生特異性免疫反應。

多肽進入人體後，可作為抗原，不需要T細胞的輔助就能直接刺激B細胞產生抗體。但多肽進入人體後，可誘導和促進T細胞分化、成熟；刺激B細胞產生並分泌免疫球蛋白（抗體）參與人體免疫反應；提高自然殺傷細胞（NK）活力，在無抗體參與的情況下，殺傷腫瘤細胞，發揮廣譜抗腫瘤、抗感染作用，參與免疫調節；刺激K細胞殺傷不易被吞噬的病原體，如寄生蟲、惡性腫瘤細胞等；刺激N細胞的殺傷能力；刺激吞噬細胞的吞噬能力，主要提高其吞噬消化功能、分泌功能，參與免疫應答、免疫調節過程，並抗感染、抗腫瘤；增強紅細胞免疫功能；提高白細胞介素-2（1L-2）的產生水平和受體表達水平；增強外周單核細胞Y-干擾素的產生；增強血清中SOD活性；可顯著增加淋巴細胞功能；能有效防止輻射核放化療及空氣、水、食物、環境污染中毒豆白細胞的減少；能有效抑制腫瘤細胞的生長；可防止惡性腫瘤放化療引起的CD4+降低。總之，酶法多肽是可食免疫劑，可全面增強人體免疫功能和免疫調節，是一種現代新型免疫劑，是現代免疫的珍品。

起源

用生物酶催化蛋白質的方法稱為酶法，用生物酶催化的方法催化蛋白質獲得的多肽叫做“酶法多肽”。

酶法多肽一詞最早起源於1996年，多肽科學家鄒遠東用生物酶催化蛋白質獲得多肽取得了巨大成功。當年，人民日報海外版對外報導這一訊息，引起了世界關注，之後得14年內，中國中央主流媒體相繼將鄒遠東作為中國自主創新的重大典型予以報導，2006年《光明日報》以《鄒遠東與他創立的酶法多肽》為題，連續三天進行了專題連續報導；《科技日報》以《鄒遠東自主創新酶法多肽》為題用整版8000字的篇幅報導了鄒遠東；新華社新華網、《人民日報》人民網、中央電視台央視網、中央人民廣播電台中國廣播網、《解放軍報》中國軍網、中國科學院網、中國疾病控制中心網、《中國醫藥報》、《中國智慧財產權報》均在突出位子重點報導了鄒遠東自主創新酶法多肽的事跡。酶法多肽為此而叫響、為此而成名。

特點

傳統獲得肽的方法有很多。傳統法主要有：酸法、鹼法、電法、人工嫁接法、基因表達法等。但在工藝技術方面，這些合成工藝方法的局限性，是導致其這些合成方法沒有產品的原因。

而酶法在傳統法的基礎上有所突破和創新，適應了低碳經濟和綠色環保的要求。酶法就是用生物酶催化蛋白質獲得多肽，就是蛋白質降解，人工合成的多肽。酶法較酸法、鹼法、電法溫和、環保。生產工藝簡易，投資少、見效快，適宜工業化生產，其代表產品有三九蛋白肽、九生牌苦瓜多肽等。

酶法獲得多肽，分子量易控制、產品自身富有綠色屬性、生產出來的肽無苦味、肽分子量小（分子量大都在1000以下）、這些小分子肽不需消化直接吸收，具有動力、載體、運輸、遞質和營養功能，特別是它具有活性和多樣性即重要的生物學功能。