王小青,李松濤,宮聞婧,尹志峰,王良友
(1.承德醫(yī)學(xué)院 河北省中藥研究與開發(fā)重點實驗室,河北 承德 067000;2.承德天創(chuàng)生物制品有限公司,河北 承德 067000)
神經(jīng)降壓素(NT)是1973 年美國生理學(xué)家Carraway 和Leeman[1]在分離牛的下丘腦P 物質(zhì)時,發(fā)現(xiàn)的一種能使毛細(xì)血管通透性增加、皮下血管擴(kuò)張以及短暫降低動脈血壓的物質(zhì)。NT 由13 個氨基酸殘基組成,氨基酸序列為pGlu-Leu-Tyr-Glu-Asn-Lys-Pro-Arg-Arg-Pro-Tyr-Ile-Leu,具有廣泛的生物學(xué)功能[2-5]。NT 具有開發(fā)成為安定藥、鎮(zhèn)痛藥和降壓藥[6-7]的應(yīng)用前景。同時,NT 具有高活性、作用快速等特點,能迅速降低人或動物的血壓,在軍用失能劑開發(fā)方面具有一定的潛力。
NT 游離羧基端是受體主要結(jié)合部位,決定其生物活性。在血液循環(huán)和組織中,NT 被作用于羧基端的金屬內(nèi)切肽酶緩慢滅活,主要降解部位是Arg8-Arg9,Pro10-Tyr11及Pro7-Arg8三處肽鍵[8]。NT 作為軍用失能劑開發(fā),需作用迅速,持久,并且不易失活。本文設(shè)計將神經(jīng)降壓素的Pro7替換成Ser7,可能會避免被金屬內(nèi)切酶識別而失去活性,以Fmoc 固相合成策略,合成了神經(jīng)降壓素類似物(Neurotensin analogue,NTA),氨基酸序列pGlu-Leu-Tyr-Glu-Asn-Lys-Ser-Arg-Arg-Pro-Tyr-Ile-Leu,分子量1 663.1,并優(yōu)化了裂解條件,為進(jìn)一步研究其降壓活性提供物質(zhì)基礎(chǔ)。
Wang Resin(替代度為1.14 mmol/g),天津南開合成科技有限公司;Fmoc 保護(hù)的氨基酸包括Fmoc-Pro-OH,F(xiàn)moc-Arg(pbf)-OH,F(xiàn)moc-Leu-OH,F(xiàn)moc-Ser(tBu)-OH,F(xiàn)moc-Tyr(tBu)-OH,F(xiàn)moc-Asn(Trt)-OH,F(xiàn)moc-Leu-OH,F(xiàn)moc-pGlu-OH,F(xiàn)moc-Ile-OH 均購自成都誠諾新技術(shù)有限公司;縮合試劑1-羥基苯并三氮唑(HOBt),N,N-二異丙基碳二亞胺(DIC)由蘇州中科天馬肽工程中心有限公司提供;醋酸酐、哌啶、三氟乙酸(TFA)、甲醇、二氯甲烷(DCM)、N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、冰乙醚均為分析純;乙腈,色譜純;超純水,實驗室自制。
Agilent Technologies 1200 型高效液相色譜儀;Newstyle 型反相高效制備液相色譜儀;Heal Force 純水機(jī);LGJ-18 型冷凍干燥機(jī);TDL-40B 型高速離心機(jī);Spectrum-752 型紫外分光光度計;AR224CN 型分析天平;RE-52AA 型旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器。
2.1.1 合成路線 見圖1。
圖1 NTA 的合成路線Fig.1 The synthetic routes of NTA
2.1.2 肽樹脂的制備 在洗凈并干燥的反應(yīng)柱中,加入0.877 2 g(1 mmol)wang 樹脂,加DMF 通氮氣溶脹30 min,充分溶脹后抽掉DMF,用DMF 和DCM分別洗滌樹脂,抽干溶劑。稱0. 779 g (2 mmol)Fmoc-Leu-OH、0.324 2 g HOBt(2.4 mmol)與0.024 4 g(0.2 mmol)DMAP 溶于DMF,冰浴并加入0.37 mL(2.4 mmol)DIC 活化5 min,加入反應(yīng)柱反應(yīng)1.5 h,抽干,分別用DMF 與DCM 洗滌樹脂,并進(jìn)行替代度檢測,加入11 mL 的醋酸酐與吡啶(V/V,6 ∶5)混合液封閉14 h。沖洗樹脂,加甲醇收縮2 次(5 min/次),減壓干燥至恒重,得干燥樹脂。按照合成路線,依次偶聯(lián)氨基酸,甲醇收縮樹脂,抽干并稱重得肽樹脂1.55 g。
2.1.3 裂解與沉淀 置上述肽樹脂于茄形瓶中,加入裂解液TFA/間甲酚/EDT(95 ∶3 ∶2)16 mL,室溫下反應(yīng)2 h。脫脂棉過濾,用少許TFA 洗滌樹脂,將濾液傾入160 mL 無水冰乙醚中,析出白色固體,0 ℃靜置沉降20 min。4 000 r/min 離心4 min,棄去上清液,重復(fù)5 次,真空干燥至恒重,得(1)粗肽1.13 g。
2.2.1 高效液相色譜分析 色譜柱Agela C18 柱(250 mm ×4. 6 mm,5 μm),流動相:A 水(0. 1%TFA),B 為乙腈(5% 水,0. 1% TFA),B 相5% ~95% 梯度洗脫20 min,進(jìn)樣量為5 μL,流速 為0.8 mL/min,檢 測 波 長215 nm。粗 肽 純 度 達(dá)91.82%(面積歸一化法),分析結(jié)果見圖2。
圖2 粗肽高效液相分析圖譜Fig.2 The HPLC chromatogram of the crude peptide
2.2.2 質(zhì)譜分析 取適量粗肽進(jìn)行ESI-MS 分析,可知雙電荷離子峰為m/z 832.5[M+2H]2+與理論值832.56 一致,三電荷離子峰m/z 555. 3[M +3H]3+與理論值555.37 一致。分析結(jié)果見圖3。
圖3 ESI-MS 分析圖譜Fig.3 The chromatogram of ESI-MS
由圖3 可知,氨基酸序列中含有2 個Arg 與1個Lys,在進(jìn)行ESI-MS 鑒定時,易失去兩個到三個H,從而帶有兩個到三個電荷,即[M +2H]2+與[M+3H]3+。
(1)粗肽稱重,50%乙腈超聲溶解,0.45 μm 有機(jī)微孔濾膜過濾,經(jīng)制備型RP-HPLC 分離純化,色譜柱Hedera ODS-2(20 mm ×250 mm,10 μm)制備柱。流動相:A 為水(0.3% HAc),B 為乙腈,流速為15 mL/min,B 相22% ~32%梯度洗脫30 min,檢測波長215 nm。分段收集主峰,合并經(jīng)RP-HPLC檢測純度>98%的組分,減壓濃縮除去乙腈,冷凍干燥得(1)純品0.665 g。分析圖譜見圖4,多肽總收率= 純肽實際重量/理論量× 100% = 665 mg/1 mmol×1 663.1 g/mol=39.99%。
圖4 NTA 純化后分析圖譜Fig.4 The HPLC chromatogram of NTA
取(1)純品進(jìn)行ESI-MS 分析,可知雙電荷離子峰為m/z 832.5[M+2H]2+與理論值832.56 一致,三電荷離子峰m/z 555. 3[M + 3H]3+與理論值555.37 一致。
稱取100 mg 縮合后的肽樹脂,反應(yīng)溫度30 ℃,不同比例的裂解試劑分別反應(yīng)2 h,所得結(jié)果見表1。
表1 裂解體系對粗肽收率的影響Table 1 The cleavage reagent affects the yield of crude peptide
由表1 可知,采用方法3 TFA ∶EDT ∶間甲酚(95 ∶4 ∶1)切割試劑的配方,可以取得最好的切割效果。NTA 的Fmoc 保護(hù)氨基酸側(cè)鏈保護(hù)基主要有tBu、Boc、Pbf 與Trt 四種,TFA 對tBu、Boc、Pbf 與Trt幾種保護(hù)基的脫除均有較好的捕獲效果,同時EDT與苯甲硫醚能增強(qiáng)對tBu 裂解時產(chǎn)生的碳正離子的捕獲,間甲酚能夠更好的防止切割捕獲不完全造成的粗肽純度降低的問題。
以TFA∶間甲酚∶EDT 為裂解體系,對不同肽樹脂與裂解試劑的比例進(jìn)行實驗,考察料液比對粗肽收率的影響,結(jié)果見表1。肽樹脂與裂解試劑為1∶10 時粗肽的收率及純度較好。
表2 料液比對粗肽收率的影響Table 2 Liquid ratio affects the yield of crude peptide
本文采用Fmoc 固相多肽合成方法,以Fmoc 保護(hù)氨基酸為原料,Wang Resin 為載體,經(jīng)DIC/HOBT縮合,TFA/間甲酚/EDT 裂解體系脫除保護(hù)基,經(jīng)RP-HPLC 純化并轉(zhuǎn)為醋酸鹽。獲取了經(jīng)RP-HPLC分析為單一峰的目的肽,總收率為39.99%。
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