سنتز پپتیدها به روش‌­های مختلف قابل انجام می‌­باشد که این روش‌­ها شامل تولید پپتید با استفاده از فناوری DNA نوترکیب، سنتز شیمیایی، بیوسنتز و استفاده از فناوری آنزیمی است.

اندازه مولکول، روش مناسب برای تولید پپتید را تعیین می‌کند. فناوری DNA نوترکیب برای سنتز پپتید‌ها و پروتئین‌­های بزرگ مناسب است. سنتز شیمیایی یک فناوری مناسب برای تولید پپتید‌های کوچک و متوسط ​​است که دارای 5 تا 80 آمینواسید می‌باشند. سنتز آنزیمی محدودتر است و به سختی برای سنتز پپتید‌های بیش از 10 آمینواسید استفاده می‌­شود. از این نظر، فناوری‌های تولید پپتید در بیشتر موارد قابل رقابت با یکدیگر نیستند.

1. فناوری DNA نوترکیب

با توجه به پیشرفت‌های به دست‌­آمده از مکانیسم‌­های سلولی مولکولی متخصصین موفق شده‌­اند برای تولید ترکیبات جدید با کارایی بالا از فناوری DNA نوترکیب استفاده کنند. به کارگیری فناوری DNA  نوترکیب، باعث تولید بیش از 400 پروتئین و پپتید درمانی شده ­‌است و تاکنون بیش از 200 عدد از آن‌­ها در لیست سازمان غذا و داروی آمریکا (FDA) تایید شده‌­­ است. انسولین، آلبومین، اینترفرون­ها، هورمون­های رشد انسانی و پادتن­‌های مونوکلونال مواردی هستند که از نظر درمانی مورد توجه قرار گرفته‌‌­اند.

2. روش شیمیایی

برای سنتز پپتید‌‌هایی با اندازه متوسط روش شیمیایی بهتر از روش­‌‌های بیوتکنولوژی نظیر DNA نوترکیب و بیوکاتالیز ​​است و اغلب مولکول­‌های در زمینه داروسازی را شامل می‌­شود. همچنین یک ابزار اساسی برای درک رابطه ساختار و عملکرد در پروتئین­‌ها و پپتید‌ها، کشف عوامل جدید درمانی و تشخیصی و تولید واکسن­‌های مصنوعی است. سنتز شیمیایی پپتید‌ها به دو صورت انجام می‌­گیرد: سنتز پپتید‌ها در محلول و سنتز پپتید‌ها در فاز جامد، که از زمان معرفی سنتز فاز جامد توسط مریفیلد این فناوری اهمیت بیشتری پیدا کرده است.

1.2. سنتز پپتید‌ها در فاز محلول(LPPS)

برای پپتید‌های کوچک که تنها از چند آمینواسید تشکیل شده­‌اند، روش سنتز پپتید در فاز محلول مناسب می­‌باشد. در این روش آمینواسید محافظت­‌شده یا قطعات اولیه در محیط محلول واکنش می‌­دهند و پس از آن، ترکیب سنتز شده برای شرکت در واکنش مرحله­‌ی بعدی خالص می­‌گردد. ویژگی شاخص این روش این است که می‌­توان پس از هر مرحله سنتز، حدواسط را جداسازی و خالص‌­سازی کرد و پس از محافظت‌­زدایی، شرایط اتصال آمینواسید بعدی فراهم گردد تا توالی پپتیدی مورد نظر به دست آید.

برای سنتز زنجیره‌­های کوتاه پپتیدی در مقیاس بزرگ، سنتز پپتیدهای حلقوی و سنتز با استفاده از آمینواسیدهای غیر‌معمول، به طور غالب روش فاز محلول و یا تلفیقی از روش سنتز در فاز محلول و جامد توصیه می‌­شود. علی­‌رغم مزایای ذکر شده برای روش سنتز در فاز محلول، این روش آهسته‌­تر بوده و دارای بازدهی کمتری نسبت به سنتز در فاز جامد است.

2.2. سنتز پپتید‌ها در فاز جامد (SPPS)

سنتز پپتید در فاز جامد بدین صورت است که کربن انتهایی آمینواسید به یک فاز ثابت متصل می‌­گردد و با افزودن پی­‌در­پی آمینواسید‌ها از طریق واکنش­‌هایی که به صورت چرخه­‌ای تکرار می­‌گردند باعث طویل شدن زنجیره پپتیدی می­‌شوند. هنگامی که مریفیلد روش سنتز فاز جامد را در سال 1963 معرفی کرد، جامعه علمی با شک و تردید واکنش نشان داد زیرا سنتز محلول در آن زمان کاملاً شناخته‌­ شده بود.

 سنتز فاز جامد دارای مزایای بسیاری نسبت به سنتز پپتید در فاز محلول است: به دلیل وجود مراحل کنترل‌­شونده در سنتز پپتید به روش فاز جامد می‌­توان واکنش را به صورت اتوماتیک انجام داد و مشکل حل شدن پپتید دیگر وجود ندارد زیرا به فاز جامد متصل است. نوع گروه­‌های محافظت­‌کننده (Fmoc یا t-Boc)، ماهیت رزین، نوع معرف‌­های کوپل­کننده و فعال­‌کننده، جدا کردن پپتید از رزین مهم‌ترین متغیرها در SPPS هستند.

3. بیوسنتز

ریبوزوم‌­ها می­‌توانند با استفاده از اطلاعات موجود در مولکول­‌های mRNA و با کمک مولکول‌های tRNA و فاکتورهای پروتئینی، پپتیدها را سنتز کنند. یکی از معایب این روش مقیاس پایین سنتز می‌­باشد و علاوه بر این همه پپتیدها را با روش بیوسنتز  نمی‌­توان تولید کرد. در سنتز به روش­‌های شیمیایی آمینواسید‌ها نیاز به گروه محافظت‌کننده داشتند اما در روش بیوسنتز آمینواسیدها بدون گروه محافظ می‌­باشند.

4. استفاده از فناوری آنزیمی

آنزیم‌­ها کاتالیزورهای بیولوژیکی هستند که مسئولیت متابولیسم سلولی را برعهده دارند. سلول‌­ها برای عملکرد مناسب نیاز به شرایط ملایم دارند و آنزیم‌­ها در این شرایط به خوبی عمل می­‌کنند اما برای تبدیل­‌شدن به بیوکاتالیست‌­های فرآیندی، آن­ها باید به اندازه کافی قوی باشند تا در برابر شرایط سخت یک فرآیند صنعتی مقاومت کنند. به همین جهت انتخاب آنزیم مناسب در فرآیندهای صنعتی از اهمیت بالایی برخوردار است. آنزیم­‌های پروتئولیتیک گروهی از هیدرولازها را تشکیل می­‌دهند که برای شرایط صنعتی مناسب هستند. پروتئازهای میکروبی و گیاهی به صورت گسترده در پزشکی و در فرآیند‌های صنعتی مختلف مورد استفاده قرار گرفته‌­اند. با توجه به اینکه که پروتئاز‌ها در شرایط ملایم pH در محدوده 6 تا 8 فعال و پایدار هستند و علاوه بر این بسیار فضاگزین و مکان‌­گزین می‌­باشند، از پروتئاز‌ها به عنوان کاتالیست در سنتز ترکیبات آلی استفاده شده‌ است. پروتئازها علاوه بر کاتالیز­ کردن تشکیل پیوندهای پپتیدی می‌­توانند شکست پیوندهای پپتیدی را کاتالیز کنند. در مقایسه با سنتز شیمیایی، مهم‌­ترین مزیت روش بیوکاتالیز این است که نیاز به حفاظت از زنجیره جانبی را کاهش می‌­دهد. پپتیدهای کوچک سنتز شده آنزیمی (معمولاً دی یا تری‌پپتیدها) به عنوان دارو و همچنین مواد شیمیایی کشاورزی استفاده می­‌شوند. برخی از نمونه­‌های سنتز شده با استفاده از فناوری آنزیمی شامل شیرین­‌کننده بدون­ کالری آسپارتام، کیوتورفین، آنژیوتانسین، ­انکفالین و دینورفین می‌­باشند. شرکت داروسازی Telios سنتز آنزیمی تری­‌پپتید Arg-Gly-Asp به عنوان دارویی جدید برای التیام سوختگی­‌های سنگین و زخم‌­های پوستی را مورد بررسی قرار داده است. چندین نمونه دیگر از پپتیدهای سنتز شده آنزیمی در دهه گذشته نیز گزارش شده‌ است.

امکان ارسال دیدگاه وجود ندارد.