多肽化学合成的常见路线包括经典溶液合成、固相多肽合成(SPPS),以及可溶性载体或标签辅助的液相多肽合成。不同文献对液相合成(LPPS)的命名范围存在差异,本文采用2022年综述讨论标签辅助液相路线的用语范围。经典溶液法的工艺开发通常需要针对中间体设计分离步骤;SPPS则借助树脂载体和过滤洗涤,简化了迭代操作。两者各有适用场景,不能以单一路线概括所有产品的成本和放大表现。
SPPS的设备与物料需求受树脂类型、溶胀性、目标序列及工艺条件影响。树脂溶胀、过滤洗涤,以及部分步骤所需的过量氨基酸和偶联试剂,可能增加反应体积、溶剂用量及废物处理负担。
标签辅助液相路线使肽链在溶液中延伸,并利用标签的溶解性、分配或分离特征完成后处理。部分案例显示了减少过量试剂与溶剂用量的潜力,但其效果仍依赖标签、序列、分离方式和工艺边界,需要逐项验证。
TAPS技术概述和现状
2022年综述按载体或分离策略讨论了多分散聚乙二醇(PEG)、膜增强多肽合成(MEPS)、氟相技术、离子液体、PolyCarbon、疏水聚合物及基团辅助纯化(GAP)等方向。
TAPS通常指标签辅助多肽合成(tag-assisted peptide synthesis),涵盖不同标签及后处理路线。Molecular Hiving? 是 Jitsubo 开发的标签辅助液相多肽合成技术。2020 年,Jitsubo 与 Bachem 公布了该技术的许可协议。,九洲多肽技术团队利用自研Tag标签,完成平台技术开发,成功应用于定制肽交付,PMI/cEF指标明显下降。
以常见C端负载、向N端延伸的Fmoc路线为例,通常先将首个氨基酸连接至可溶性标签,再按顺序进行脱保护、偶联及必要的后处理。部分工艺通过反溶剂沉淀回收带标签肽,另一些工艺采用液液萃取,在两相之间分离带标签肽和小分子杂质;完成肽链组装后,再按路线脱除标签及保护基并纯化。
技术局限及后续研究方向
标签辅助逐步延伸面临序列相关的溶解性与分离挑战。链长增加后,肽链与保护基对物性的影响可能削弱标签对相行为的控制,对于较长或复杂的目标肽,可以评估片段合成与连接的收敛路线。
Egelund等在2026年JACS论文中将TAPS与芳基硒酯氨解连接(ASAL)结合,通过片段连接制备了特立帕肽、TTI及替尔泊肽等目标分子,展示了降低差向异构化及减少试剂、溶剂消耗的研究潜力。这一结果说明,片段连接可扩展标签辅助策略的适用范围,但该平台涉及含硒试剂,工业化道路依然面对不少挑战,未来还需评价残留、清除、安全及废物处理。
虽然Fmoc体系已有研究基础,但不能代替对每条产品路线的适用性验证。当前值得持续关注的问题包括:标签制备及回收的经济性、不同保护基与特殊氨基酸的兼容性、标签脱除及残留控制、片段连接的差向异构化、相分离效率和全流程杂质谱。
后续研究可围绕标签设计与回收、绿色溶剂筛选、过程分析、连续反应及分离衔接、自动化和片段连接等方向展开。可评估溶剂和试剂的替代方案,减少高危害物质的使用,并跟踪欧盟对相关物质的分类与限制进展。总之,TAPS为多肽制造提供了更多可评估的技术选项。
· 参考资料 ·
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Okada, Y.; Suzuki, H.; Nakae, T.; Fujita, S.; Abe, H.; Nagano, K.; Yamada, T.; Ebata, N.; Kim, S.; Chiba, K. Tag Assisted Liquid Phase Peptide Synthesis Using Hydrophobic Benzyl Alcohols as Supports. J. Org. Chem. 2013, 78, 320–327.
Takahashi, D.; Inomata, T.; Fukui, T. AJIPHASE?: A Highly Efficient Synthetic Method for One Pot Peptide Elongation in the Solution Phase by an Fmoc Strategy. Angew. Chem., Int. Ed. 2017, 56, 7803–7807.
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Egelund, P. H. G.; Rachid, A.; Ayoub, A.; et al. Towards Sustainable Synthesis of Peptide Therapeutics via Tag-Assisted Peptide Synthesis and Aryl Selenoester Aminolysis Ligation. J. Am. Chem. Soc. 2026, 148(24), 25050–25061. doi:10.1021/jacs.6c05882.
Bachem. Introduction to Peptide Synthesis Methods. https://www.bachem.com/knowledge-center/introduction-to-peptide-synthesis-methods/
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