CN103724422B - 一种裂解胸腺素β4的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种裂解胸腺素β4的方法,包括对胸腺素β4肽树脂进行裂解得到粗肽的步骤;所述裂解,采用三氟乙酸、茴香硫醚、乙二硫醇、苯酚、水、甲硫醚、碘化铵的混合溶剂作为裂解试剂;本发明的裂解胸腺素β4的方法,大大提高了粗肽纯度,同时大大提高了总收率,降低了生产成本,工艺简单,便于工业化生产。
Description
技术领域
本发明涉及一种多肽的裂解方法,具体涉及胸腺素β4的裂解方法。
背景技术
胸腺肽(thymosin)由Goldstein和White于1966年首次从小牛胸腺中提取得到。根据等电点的不同,可将胸腺肽分为α(PI<5)、β(5<PI<7)和γ(PI>7)等3类,目前已有20多种β胸腺肽(Tβ)异构体被鉴定,而人体内主要存在3种,即胸腺素β4(Tβ4)、Tβ10和Tβ15,其中胸腺素β4含量最高。胸腺素β4是由43个氨基酸残基组成的结构高度保守的水溶性多肽,相对分子质量为4964。
胸腺素β4的分子式为:
Ac-Ser-Asp-Lys-Pro-Asp-Met-Ala-Glu-Ile-Glu-Lys-Phe-Asp-Lys-S er-Lys-Leu-Lys-Lys-Thr-Glu-Thr-Gln-Glu-Lys-Asn-Pro-Leu-Pro-Se r-Lys-Glu-Thr-Ile-Glu-Gln-Glu-Lys-Gln-Ala-Gly-Glu-Ser-OH胸腺素β4被认为是主要的球形肌动蛋白(G-肌动蛋白)结合肽,能与G-肌动蛋白单体结合从而阻断其聚合。此外,胸腺素β4还具有多种生物学功能,如促进血管生成、创伤愈合、角膜修复、抑制炎症,以及调控肿瘤转移等。
最近的研究发现,在心肌、角膜和皮肤的创伤愈合过程中,胸腺素β4主要是作为一种化学诱导因子,调节多种生长因子的表达以及趋化新生细胞的迁移。由于机体自身修复愈合的能力极其有限,一旦发生损伤或者病变很难自愈,甚至导致溃疡或瘢痕形成,多需要外缘性修复或启动内源性修复,但目前尚未发现有效的促进创伤愈合的药物,胸腺素β4为创伤愈合药物的研究提供了一个新方向。
裂解是将肽树脂经过裂解试剂处理得到粗肽的过程,目前,胸腺素β4以及其他多肽类产品的裂解方法主要有以下方法:
方法1氟化氢裂解,第一步先将氟化氢气体冷冻成液体,第二步将氟化氢液体加入到树脂中反应2小时,控制反应温度0度,裂解完毕真空抽走氟化氢,第三步用乙醚洗涤树脂,第四步过滤除掉乙醚,第五步用水溶解粗肽过滤除掉树脂,得到粗肽水溶液。
方法2对三氟甲基水杨酸裂解,第一步配置裂解液30%二甲硫醚、20%清除剂、40%三氟乙酸、10%三氟甲基水杨酸,第二步将树脂加入裂解液中裂解2小时,第三步过滤抽去反应液,保留树脂,第四步将树脂再次用100%三氟甲基水杨酸裂解2小时,第五步过滤收集滤液,加乙醚沉淀,离心得到粗肽。
上述方法存在以下缺陷:
方法1所需的设备要求高,成本投入较大,操作危险性大,对环境污染较严重。
方法2操作过程繁琐,且操作危险性大,试剂使用量大,使产品 成本提高。
由于胸腺素β4具有特殊性,上述方法不适合胸腺素β4的裂解,本发明经过研究,找到了一种新的裂解方法,特别适合胸腺素β4的裂解。
发明内容
本发明的目的是提供一种胸腺素β4的裂解方法,提高胸腺素β4的粗肽纯度,进而提高总收率。
本发明提供一种裂解胸腺素β4的方法,包括以下步骤:1)胸腺素β4肽树脂的制备,2)对胸腺素β4肽树脂裂解得到粗品胸腺素β4,3)精制。
其中,1)胸腺素β4肽树脂的制备包括以下步骤:
用Fmoc-Ser(tbu)-OH和羟基树脂,得到Fmoc-Ser(tbu)-羟基树脂;将Fmoc-Ser(tbu)-羟基树脂逐一偶联得到胸腺素β4肽树脂。
优选可以采用以下方法进行多肽的固相合成:
其中所述的羟基树脂选自:wang树脂、二氯三苯甲基氯树脂,优选wang树脂。因为wang树脂比二氯三苯甲基氯树脂更稳定,价格更低。Fmoc-Ser(tbu)-羟基树脂的制备优选如下操作:将wang树脂加入反应柱中,加入DMF溶胀,溶胀结束,将Fmoc-Ser(tbu)-OH、HOBT、DMAP和DIC用DMF溶解后加入至上述反应柱中,室温下氮气鼓泡120分钟,反应完成,抽去反应液,用DMF洗涤3次,加入乙酸酐、吡啶反应120分钟,抽 去反应液,用DMF洗涤3次,DCM洗涤3次,甲醇洗涤3次。
所述由Fmoc-Ser(tbu)-OH、羟基树脂出发得到Fmoc-Ser(tbu)-羟基树脂和由Fmoc-Ser(tbu)-羟基树脂采用Fmoc/tbu策略逐一偶联得到胸腺素β4肽树脂,所使用的偶联剂体系为HOBT和DIC,或者偶联剂体系为TBTU和DIEA。其中步骤2)中胸腺素β4肽树脂的制备优选如下,将Fmoc-Ser(tbu)-羟基树脂加入到反应柱中,加入DMF溶胀后,用25%六氢吡啶的DMF溶液脱FMOC两次,每次15-20分钟,然后用DMF洗涤6次,将Fmoc-Glu(otbu)-OH,HOBT和DIC用DMF溶解后加入至上述反应柱中,室温下氮气鼓泡120分钟,茚三酮检测反应完全,真空抽去反应液,用DMF洗涤3次,用25%六氢吡啶的DMF溶液脱FMOC两次,每次15-20分钟,然后用DMF洗涤6次,重复偶联Fmoc-Glu(otbu)-OH的操作,接下来对
Fmoc-Gly-OH、Fmoc-Ala-OH、Fmoc-Gln(Trt)-OH、
Fmoc-Lys(Boc)-OH、Fmoc-Glu(otbu)-OH、Fmoc-Gln(Trt)-OH、
Fmoc-Glu(otbu)-OH、Fmoc-Ile-OH、Fmoc-Thr(tBu)-OH、
Fmoc-Glu(OtBu)-OH、Fmoc-Lys(Boc)-OH、Fmoc-Ser(tBu)-OH、
Fmoc-Pro-OH、Fmoc-Leu-OH、Fmoc-Pro-OH、Fmoc-Asn(Trt)-OH、
Fmoc-Lys(Boc)-OH、Fmoc-Glu(otbu)-OH、Fmoc-Gln(Trt)-OH、
Fmoc-Thr(tBu)-OH、Fmoc-Glu(otbu)-OH、Fmoc-Thr(tBu)-OH、
Fmoc-Lys(Boc)-OH、Fmoc-Lys(Boc)-OH、Fmoc-Leu-OH、
Fmoc-Lys(Boc)-OH、Fmoc-Ser(tBu)-OH、Fmoc-Lys(Boc)-OH、
Fmoc-Asp(OtBu)-OH、Fmoc-Phe-OH、Fmoc-Lys(Boc)-OH、
Fmoc-Glu(otbu)-OH、Fmoc-Ile-OH、Fmoc-Glu(otbu)-OH、
Fmoc-Ala-OH、Fmoc-Met-OH、Fmoc-Asp(OtBu)-OH、
Fmoc-Pro-OH、Fmoc-Lys(Boc)-OH、Fmoc-Asp(OtBu)-OH和
Fmoc-Ser(tBu)-OH进行偶联,最后得到
Fmoc-Ser(tbu)-Asp(otbu)-Lys(Boc)-Pro-Asp(otbu)-Met-Ala-Glu(otb u)-Ile-Glu(otbu)-Lys(Boc)-Phe-Asp(otbu)-Lys(Boc)-Ser(tbu)-Lys(B oc)-Leu-Lys(Boc)-Lys(Boc)-Thr(tbu)-Glu(otbu)-Thr(tbu)-Gln(trt)-G lu(otbu)-Lys(Boc)-Asn(trt)-Pro-Leu-Pro-Ser(tbu)-Lys(Boc)-Glu(otb u)-Thr(tbu)-Ile-Glu(otbu)-Gln(trt)-Glu(otbu)-Lys(Boc)-Gln(trt)-Ala-Gly-Glu(otbu)-Ser(tbu)-wang树脂,用25%六氢吡啶的DMF溶液脱FMOC两次,每次15-20分钟,然后用DMF洗涤6次,加入乙酸酐和吡啶,室温下氮气鼓泡120分钟,反应结束,抽去反应液,用DMF洗涤3次,DCM洗涤3次,甲醇洗涤3次,真空干燥,得到胸腺素β4肽树脂,
AC-Ser(tbu)-Asp(otbu)-Lys(Boc)-Pro-Asp(otbu)-Met-Ala-Glu(otbu)-Ile-Glu(otbu)-Lys(Boc)-Phe-Asp(otbu)-Lys(Boc)-Ser(tbu)-Lys(Boc)-Leu-Lys(Boc)-Lys(Boc)-Thr(tbu)-Glu(otbu)-Thr(tbu)-Gln(trt)-Glu(otbu)-Lys(Boc)-Asn(trt)-Pro-Leu-Pro-Ser(tbu)-Lys(Boc)-Glu(otbu)-Thr(tbu)-Ile-Glu(otbu)-Gln(trt)-Glu(otbu)-Lys(Boc)-Gln(trt)-Ala-Gl y-Glu(otbu)-Ser(tbu)-wang树脂。
本发明最重要的发明点为2)对胸腺素β4肽树脂裂解得到粗品胸腺素β4的方法,所述方法步骤如下:
将裂解试剂和胸腺素β4肽树脂混合反应,反应结束后,过滤,收集滤液,将滤液加入冰乙醚中沉淀,过滤,收集固体,得到胸腺素β4粗肽。
其中所述裂解试剂是三氟乙酸:茴香硫醚:乙二硫醇:苯酚:水:甲硫醚:碘化铵的混合物。
它们的质量配比如下:三氟乙酸:茴香硫醚:乙二硫醇:苯酚:水:甲硫醚:碘化铵=(81~85):(2~6):(1~5):(2~6):(1~5):(1~3):(0.5~1.5)。
最优选:
三氟乙酸:茴香硫醚:乙二硫醇:苯酚:水:甲硫醚:碘化铵=83.5:4:3:4:3:2:0.5。
三氟乙酸:茴香硫醚:乙二硫醇:苯酚:水:甲硫醚:碘化铵=83:4:3:4:3:2:1。
三氟乙酸:茴香硫醚:乙二硫醇:苯酚:水:甲硫醚:碘化铵=82:4:3:4:3:2:2。
其中裂解试剂和胸腺素β4肽树脂的重量比例可以是93%-99%:
1%~7%之间,优选95%:5%。
本发明优选的裂解方法如下:
称量93%-99%重量份的裂解试剂:三氟乙酸,茴香硫醚,乙二硫醇,苯酚,水,甲硫醚,碘化铵的混合溶液至烧杯中,搅拌均 匀,称量1%~7%重量份的胸腺素β4肽树脂,加入上述烧杯中,反应100-150分钟,反应结束,用砂芯漏斗过滤上述反应液,收集滤液,用三氟乙酸洗涤滤饼,合并滤液,将滤液加入冰乙醚中沉淀,用砂芯漏斗过滤,收集滤饼,用冰乙醚洗涤滤饼,滤饼放入真空干燥箱内进行真空干燥,得到胸腺素β4粗肽。
本发明进一步包括对胸腺素β4粗肽进行3)精制的过程,所述精制,步骤如下:
粗肽经过纯化、转盐、冻干得到胸腺素β4精肽;
其中:粗肽经过纯化、转盐、冻干得到胸腺素β4精肽;是采用反相高效液相色谱法进行纯化、转盐,色谱柱为十八烷基键合硅胶的反相硅胶柱,最后通过冻干得到胸腺素β4精肽。
本发明提供了一种裂解胸腺素β4的方法。相较于现有技术,本发明的重点创新之处在于在裂解胸腺素β4时在裂解试剂中加入了碘化铵,同时将各组分的配比调整到最佳比例,采用此种裂解试剂的好处在于,能够有效的清除肽链上的侧链保护基,能够有效防止肽链的氧化,进而提高粗肽纯度;同时大大提高了总收率,降低了生产成本,工艺简单,便于工业化生产。
为进一步说明本发明的优点,以下通过实验数据加以证明:
从以上结果可知,本发明实施例4裂解效果最优。
其中收率的计算方法如下:目的肽含量=(样品主峰峰面积/对照品主峰峰面积)*对照品浓度*溶解样品的体积理论肽含量=理论物质的量*分子质量裂解收率=(目的肽含量/理论肽含量)*100%
纯度的检测方法如下:以乙腈:磷酸(1000:1)为流动相A,以水:磷酸(1000:1)为流动相B,色谱柱为C18柱,检测波长210nm,柱温40℃,流速为1.0m l/min,进行梯度洗脱。初始状态为10%流动相A,30分钟将流动相A升至40%,再于5分钟内将A相升至100%,保持5分钟,然后在2分钟内回到初始状态,保持10分钟。
本发明的裂解试剂,是经过筛选获得的,筛选过程如下:
从以上结果可知,本发明实施例4配方效果最优。
具体实施方式
实施例1
固相合成法获得胸腺素β4肽树脂。
配制裂解液,质量比(三氟乙酸:茴香硫醚:乙二硫醇:苯酚:水=86:4:3:4:3)100克,将配制好的裂解液搅拌均匀。称量5%的胸腺素β4肽树脂(5克),加入上述裂解液中,反应120分钟。反应结束,用砂芯漏斗过滤上述反应液,收集滤液,用三氟乙酸洗涤滤饼,合并滤液。将滤液加入1000ml冰乙醚中沉淀,用砂芯漏斗过滤,收集滤饼,用冰乙醚洗涤滤饼,滤饼放入真空干燥箱内进行真空干燥,得到胸腺素β4粗肽。称量 得粗品2.55克,粗肽重量收率:96.2%,通过HPLC检测,粗肽纯度:29.3%
经过高效液相纯化得到胸腺素β4精肽:213.5毫克,总收率:8.1%
实施例2
固相合成法获得胸腺素β4肽树脂。
配置裂解液,质量比(三氟乙酸:茴香硫醚:乙二硫醇:苯酚:水:甲硫醚=84:4:3:4:3:2)100克,将配置好的裂解液搅拌均匀。称量5%的胸腺素β4肽树脂(5克),加入上述裂解液中,反应120分钟。反应结束,用砂芯漏斗过滤上述反应液,收集滤液,用三氟乙酸洗涤滤饼,合并滤液。将滤液加入1000ml冰乙醚中沉淀,用砂芯漏斗过滤,收集滤饼,用冰乙醚洗涤滤饼,滤饼放入真空干燥箱内进行真空干燥,得到胸腺素β4粗肽。称量得粗品2.63克,粗肽重量收率:99.2%,通过HPLC检测,粗肽纯度:33.5%
经过高效液相纯化得到胸腺素β4精肽:244.1毫克,总收率:9.2%
实施例3
固相合成法获得胸腺素β4肽树脂。
配置裂解液,质量比(三氟乙酸:茴香硫醚:乙二硫醇:苯酚:水:甲硫醚:碘化铵=83.5:4:3:4:3:2:0.5)100克,将配置好的裂解液搅拌均匀。称量5%的胸腺素β4肽树脂(5 克),加入上述裂解液中,反应120分钟。反应结束,用砂芯漏斗过滤上述反应液,收集滤液,用三氟乙酸洗涤滤饼,合并滤液。将滤液加入1000ml冰乙醚中沉淀,用砂芯漏斗过滤,收集滤饼,用冰乙醚洗涤滤饼,滤饼放入真空干燥箱内进行真空干燥,得到胸腺素β4粗肽。称量得粗品2.88克,粗肽重量收率:108.7%,通过HPLC检测,粗肽纯度:43.5%
经过高效液相纯化得到胸腺素β4精肽:408.7毫克,总收率:15.4%
实施例4
固相合成法获得胸腺素β4肽树脂。
配置裂解液,质量比(三氟乙酸:茴香硫醚:乙二硫醇:苯酚:水:甲硫醚:碘化铵=83:4:3:4:3:2:1)100克,将配置好的裂解液搅拌均匀。称量5%的胸腺素β4肽树脂(5克),加入上述裂解液中,反应120分钟。反应结束,用砂芯漏斗过滤上述反应液,收集滤液,用三氟乙酸洗涤滤饼,合并滤液。将滤液加入1000ml冰乙醚中沉淀,用砂芯漏斗过滤,收集滤饼,用冰乙醚洗涤滤饼,滤饼放入真空干燥箱内进行真空干燥,得到胸腺素β4粗肽。称量得粗品2.95克,粗肽重量收率:111.3%,通过HPLC检测,粗肽纯度:49.8%
经过高效液相纯化得到胸腺素β4精肽:469.6毫克,总收率:17.7%
实施例5
固相合成法获得胸腺素β4肽树脂。
配置裂解液,质量比(三氟乙酸:茴香硫醚:乙二硫醇:苯酚:水:甲硫醚:碘化铵=82:4:3:4:3:2:2)100克,将配置好的裂解液搅拌均匀。称量5%的胸腺素β4肽树脂(5克),加入上述裂解液中,反应120分钟。反应结束,用砂芯漏斗过滤上述反应液,收集滤液,用三氟乙酸洗涤滤饼,合并滤液。将滤液加入1000ml冰乙醚中沉淀,用砂芯漏斗过滤,收集滤饼,用冰乙醚洗涤滤饼,滤饼放入真空干燥箱内进行真空干燥,得到胸腺素β4粗肽。称量得粗品2.97克,粗肽重量收率:112.1%,通过HPLC检测,粗肽纯度:46.2%
经过高效液相纯化得到胸腺素β4精肽:435.7毫克,总收率:16.4%。
Claims (6)
1.一种裂解胸腺素β4的方法,其特征在于,包括对胸腺素β4肽树脂进行裂解得到粗肽的步骤,其中所述裂解,采用三氟乙酸、茴香硫醚、乙二硫醇、苯酚、水、甲硫醚、碘化铵混合溶液作为裂解试剂;其质量配比如下:三氟乙酸:茴香硫醚:乙二硫醇:苯酚:水:甲硫醚:碘化铵=83.5:4:3:4:3:2:0.5或83:4:3:4:3:2:1或82:4:3:4:3:2:2,裂解试剂和胸腺素β4肽树脂的重量比例为95%:5%。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:所述方法步骤如下:将裂解试剂和胸腺素β4肽树脂混合反应,反应结束后,过滤,收集滤液,将滤液加入冰乙醚中沉淀,过滤,收集固体,得到胸腺素β4粗肽,其中裂解试剂和胸腺素β4肽树脂的重量比例为95%:5%。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:步骤如下:称量95%重量份的裂解试剂:三氟乙酸,茴香硫醚,乙二硫醇,苯酚,水,甲硫醚,碘化铵的混合溶液至烧杯中,搅拌均匀,称量5%重量份的胸腺素β4肽树脂,加入上述烧杯中,反应100-150分钟,反应结束,用砂芯漏斗过滤上述反应液,收集滤液,用三氟乙酸洗涤滤饼,合并滤液,将滤液加入冰乙醚中沉淀,用砂芯漏斗过滤,收集滤饼,用冰乙醚洗涤滤饼,滤饼放入真空干燥箱内进行真空干燥,得到胸腺素β4粗肽。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:步骤如下:配置裂解液100克,三氟乙酸:茴香硫醚:乙二硫醇:苯酚:水:甲硫醚:碘化铵=83.5:4:3:4:3:2:0.5,将配置好的裂解液搅拌均匀,称量5克的胸腺素β4肽树脂,加入上述裂解液中,反应120分钟,反应结束,用砂芯漏斗过滤上述反应液,收集滤液,用三氟乙酸洗涤滤饼,合并滤液,将滤液加入1000ml冰乙醚中沉淀,用砂芯漏斗过滤,收集滤饼,用冰乙醚洗涤滤饼,滤饼放入真空干燥箱内进行真空干燥,得到胸腺素β4粗肽。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:步骤如下:配置裂解液100克,三氟乙酸:茴香硫醚:乙二硫醇:苯酚:水:甲硫醚:碘化铵=83:4:3:4:3:2:1,将配置好的裂解液搅拌均匀,称量5克胸腺素β4肽树脂,加入上述裂解液中,反应120分钟,反应结束,用砂芯漏斗过滤上述反应液,收集滤液,用三氟乙酸洗涤滤饼,合并滤液,将滤液加入1000ml冰乙醚中沉淀,用砂芯漏斗过滤,收集滤饼,用冰乙醚洗涤滤饼,滤饼放入真空干燥箱内进行真空干燥,得到胸腺素β4粗肽。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:步骤如下:配置裂解液100克,三氟乙酸:茴香硫醚:乙二硫醇:苯酚:水:甲硫醚:碘化铵=82:4:3:4:3:2:2,将配置好的裂解液搅拌均匀,称量5克的胸腺素β4肽树脂,加入上述裂解液中,反应120分钟,反应结束,用砂芯漏斗过滤上述反应液,收集滤液,用三氟乙酸洗涤滤饼,合并滤液,将滤液加入1000ml冰乙醚中沉淀,用砂芯漏斗过滤,收集滤饼,用冰乙醚洗涤滤饼,滤饼放入真空干燥箱内进行真空干燥,得到胸腺素β4粗肽。
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Denomination of invention: A type of lysate thymosin b Method of 4 Effective date of registration: 20230707 Granted publication date: 20151021 Pledgee: Harbin Kechuang Financing Guarantee Co.,Ltd. Pledgor: HARBIN JIXIANGLONG BIOLOGICAL TECHNOLOGY Co.,Ltd. Registration number: Y2023230000063 |