王小青,趙紅玲,高 楊,王良友,尹志峰
(河北省中藥研究與開(kāi)發(fā)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/承德醫(yī)學(xué)院中藥研究所,河北承德 067000)
皮膚真皮中膠原蛋白減少被認(rèn)為是人體衰老形成皺紋的主要原因,因此,如果能夠促進(jìn)皮膚合成更多的膠原蛋白,那么將會(huì)有效逆轉(zhuǎn)衰老從而減少皺紋。小分子多肽類用于抗皺產(chǎn)品已經(jīng)有很多年[1-2]。每年都有大量多肽類抗皺的產(chǎn)品上市,從早期的乙?;鍎匐牡阶貦磅9央摹W貦磅N咫?3(Matrixyl)是棕櫚酰寡肽系列抗皺多肽小分子的一種。
Matrixyl中的活性小分子是“微膠原蛋白”,該小分子多肽通過(guò)含有Matrixyl的乳膏深入皮膚,到達(dá)成纖維細(xì)胞。在成纖維細(xì)胞合成皮膚連接組織的小分子,如膠原蛋白和蔗糖糖胺,這些合成的分子參與構(gòu)成皮膚基質(zhì)[3]。
本研究采用Fmoc固相多肽合成法,用逐步縮合的策略合成了由5個(gè)氨基酸以及一個(gè)棕櫚酸組成的棕櫚酰五肽-3,合成路線[3-4]。見(jiàn)附圖。
附圖 棕櫚酰五肽-3合成路線圖
1.1 儀器 ALLtechPH426型反相高效液相色譜儀(UV檢測(cè)器,美國(guó)Alltech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);Agilent1200系列高效液相-ESI質(zhì)譜聯(lián)用儀(美國(guó)Agilent公司);Heal Force系列純水機(jī)(香港力康公司);CHRIST凍干機(jī)(北京博勵(lì)行儀器有限公司);高速大容量離心機(jī)(上海安亭科學(xué)儀器廠);752型紫外分光光度計(jì)(上海光譜儀器有限公司);AR224CN型分析天平(美國(guó)奧豪斯儀器上海有限公司)。
1.2 藥品與試劑 Wang-Resin(天津南開(kāi)合成科技有限公司,替代度為1.17mmol/g);3種Fmoc保護(hù)基的氨基酸(蘇州中科天馬肽工程中心有限公司)、棕櫚酸(國(guó)藥試劑有限公司);1-羥基苯并三氮唑(HOBt)(蘇州中科天馬肽工程中心有限公司),N, N-二異丙基碳二亞胺(DIC);哌啶,三氟乙酸(TFA),苯甲硫醚(國(guó)藥試劑有限公司),苯甲醚,乙二硫醇(EDT),N,N-二甲基甲酰胺(DMF),冰乙醚和二氯甲烷(DCM),以上試劑均為分析純;乙腈(色譜純,天津科密歐試劑有限公司),超純水(實(shí)驗(yàn)室自制)。
2.1 替代度檢測(cè)方法 精密稱取干燥至恒重的AAWang Resin2份,各約8.0mg,分別置于2ml離心管中,加入20%哌啶DMF溶液(V:V)溶液1ml,室溫振蕩20min,脫去Fmoc保護(hù)基。取離心管上清液200μl置于10ml比色管中,DMF 10ml稀釋、搖勻,待測(cè)。將20%哌啶DMF溶液(V:V)200μl用10ml DMF稀釋、搖勻,作為空白對(duì)照。于波長(zhǎng)301nm處,用紫外分光光度計(jì)測(cè)定各溶液的吸收值(A)。按照公式 計(jì)算替代度,式中,A為測(cè)得的吸光度值;51為稀釋倍數(shù);Sub為每克樹(shù)脂中連接的氨基酸的毫摩爾數(shù);ε為Fmoc結(jié)構(gòu)在301nm處的特征吸收值,本實(shí)驗(yàn)室校正值6 L(mmol×cm)-1;m為稱取的樹(shù)脂質(zhì)量(單位為mg)。
2.2 茚檢方法 固相多肽合成中,主要是通過(guò)檢測(cè)樹(shù)脂上游離氨基來(lái)判斷連接效率,檢測(cè)方法稱為Kaiser方法,試劑包括:6%茚三酮的乙醇溶液、80%苯酚的乙醇溶液、2% 0.001M KCN的吡啶溶液,配制中的吡啶需要加茚三酮回流,重蒸后再使用。
取少量樹(shù)脂,加入A、B和C各2-3滴,100℃下加熱1-2min,如果溶液有藍(lán)色,樹(shù)脂出現(xiàn)藍(lán)色或紅褐色,表明還有游離氨基,否則說(shuō)明連接完全。
2.3 HPLC-MS 分析方法:色譜條件:色譜柱為Accurasil C18柱(4.6mm×250mm,5μm);流動(dòng)相為A:0.1%TFA/H2O,B:0.1% TFA/CH3CN,5%-95%B 梯度洗脫20min,流速為0.2ml/min,檢測(cè)波長(zhǎng)為215nm,樣品濃度1mg/ml,進(jìn)樣量10μl。質(zhì)譜條件:掃描范圍100-1200。
2.4 Fmoc-Ser(tBu)-Wang Resin的制備把1.71g Wang Resin投入到反應(yīng)柱中,DMF洗滌一次,抽干;用適量干燥二氯甲烷常溫溶漲,N2吹拂攪拌30min至樹(shù)脂充分溶脹,抽干液體;DMF洗滌一次,抽干;重蒸DMF洗滌一次,抽干。加入3.07g Fmoc-Gly-OH、1.30g HOBt、1.49ml DIC的DMF/DCM(1:1)溶液5ml。反應(yīng)5min后,加入0.10g DMAP,反應(yīng)4h。反應(yīng)結(jié)束后,抽干反應(yīng)液,用DMF洗滌三次抽干,取出少許樹(shù)脂進(jìn)行替代度檢測(cè)。隨后加入200ml封閉試劑(AC2O/吡啶(7:6,V:V)),反應(yīng)8-16h,DMF洗滌2次;無(wú)水甲醇洗兩次(10min/次),真空減壓干燥至恒重。測(cè)得Fmoc-Ser(tBu)-Wang Resin的替代度為0.71mmol/g。
2.5 Matrixyl-Wang Resin的 制 備 ① 在Fmoc-Ser(tBu)-Wang Resin反應(yīng)柱中,加入DCM溶漲20-30min,抽掉。加入DBLK溶液(哌啶/DMF(V/V)=1:4)脫保護(hù)2次(5+10min),兩次脫保護(hù)之間需加入DMF洗滌1min,抽掉。兩次脫完保護(hù)抽掉后再用DMF,甲醇,DCM,DMF,各洗滌1次,用玻璃棒挑取少許樹(shù)脂,茚檢,顯深紫紅色,表明Fmoc已脫,待投料。②在脫保護(hù)的過(guò)程中,稱取2.93g Fmoc-Lys(Boc)-OH和0.81g HOBt置燒杯中,加入2ml精制DMF溶解,待完全溶解后,將燒杯放入冰浴中冷卻2min,然后再加入0.93ml DIC于溶液中活化8min,若出現(xiàn)白色絮狀泡沫表明活化已完全,用布氏漏斗將活化液中的白色固體小顆粒濾去,將得到的澄清濾液倒入反應(yīng)柱中,再加入DMF于反應(yīng)柱中,調(diào)節(jié)好N2,使樹(shù)脂被均勻吹起,套上干燥管,并要保持在反應(yīng)過(guò)程中無(wú)掛壁現(xiàn)象出現(xiàn),若出現(xiàn)掛壁,用少許精制DMF將壁上的樹(shù)脂沖到反應(yīng)液中。室溫反應(yīng)2h,茚檢合格后可抽掉反應(yīng)液繼續(xù)連接下一個(gè)氨基酸。
2.6 Matrixyl-Wang Resin的裂解 將干燥至恒重的Matrixyl-Wang Resin0.10g置于玻璃燒瓶中,冰浴攪拌下加入TFA-苯甲硫醚-苯甲醚-EDT(體積比95:5:3:2)4ml,反應(yīng)30min,逐漸升至室溫,于室溫下反應(yīng)2h。過(guò)濾,用少許TFA洗滌樹(shù)脂,將濾液傾入40ml無(wú)水冰乙醚中,析出白色固體,4000rpm離心4min,棄去上清液,重復(fù)2次,真空干燥,得粗肽46.6mg。
2.7 Matrixyl粗肽的分析鑒定 粗品Matrixyl進(jìn)行RPHPLC分析,純化后Matrixyl的HPLC-ESI-MS分析可知其m/z 402.3{[M+H]2+},Matrixyl的分子量為802.05,理論值與實(shí)際值相符。
棕櫚酰五肽-3為短肽,為提高最終產(chǎn)量,應(yīng)盡可能提高替代度。本研究對(duì)反應(yīng)時(shí)間、縮合試劑以及氨基酸比例等多種因素進(jìn)行優(yōu)化,最終使替代度達(dá)到0.71mmol/g,相當(dāng)于替代86.6%。
本研究對(duì)棕櫚酰五肽-3 的裂解試劑進(jìn)行了優(yōu)化,對(duì)幾種裂解液配比進(jìn)行了比較,結(jié)果發(fā)現(xiàn)TFA-苯甲硫醚-苯甲醚-EDT(體積比95:5:3:2)配比裂解后純度高,雜質(zhì)少,易于純化,使本次實(shí)驗(yàn)?zāi)軌虻玫郊兌容^高的棕櫚酰五肽-3,為棕櫚酰五肽-3的固相合成研究提供一種可行的方法。
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