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.
