ペプチドをカスタマイズします

大規模なカスタムペプチド合成は、液体溶液または固相のいずれかで実行できます。一般に、8アミノ酸より短いペプチドは、溶液化学により経済的により経済的に調製されます。 8つを超えるペプチドは、一般に固相化学によって組み立てられます。固相ペプチド合成（SPPS）は、手動または完全に自動化された方法で実行できます。短いペプチドの手動合成は、スケールアップ時に柔軟性を高めることができ、予期しない問題のトラブルシューティングを簡単に可能にするため、有利です。たとえば、オペレーターは、停電時に脱保護中にピペリジンを洗い流すことができます。さらに、熱力学的混合は、手動アプローチでよりよく制御できます。一方、大規模に完全に自動化されたペプチド合成機器には、無人動作と合成実行の広範な文書化の明らかな利点があります。したがって、自動化されたペプチド合成は、通常、ミッドスケール範囲のより長いペプチドの合成に最適な選択として選択されます。

ペプチド合成プロバイダーは、高品質でより長いペプチドを合成することがより困難であるため、合成されたペプチドの品質レベルと最大長によって測定されます。合成されたペプチドは、分析的HPLCおよび質量分析によりQC手順を受ける必要があります。多くの場合、アミノ酸分析とシーケンスも必要です。

生物学的に活性なペプチドは、バソプレシン、ゴナドレリン、ロイプロリド、ゴセレリンなどのスタンドアロン製品と同様に、ますます多くの活性医薬品成分（API）に統合されています。ヒトゲノムプロジェクトの完了により、ヒトゲノムにコードされた約30の000タンパク質が同定され、生物医学研究者が探索するためのより多くの新しい標的分子を提供しました。合理的な設計アプローチを使用して、特定のペプチドまたはタンパク質の天然の効力を増加させる可能性を調査するために、ミリグラムスケールでは、大量および大量のペプチドが必要です。望ましいアクティビティまたは効力が特定されると、大規模な合成が必要です。このためには、小動物の研究を開始するためにグラムからマルチグラムスケールが必要になる場合があります。多くの場合、検証が成功した後、さらに大規模な合成が望まれる場合があります。これらは、数百グラムから複数キロの量まで、スケールの範囲です。

スループットと並列合成の問題
さまざまな用途と研究段階では、さまざまな数のペプチドを合成する必要があります。ペプチド創薬プログラムには、ヒットを見つけるために数百（または数千）のペプチドのスクリーニングを伴い、フォーカスライブラリとの構造活性関係（SAR）を最適化して、クリニックに進むことができる単一の候補を特定することが含まれます。したがって、成功の鍵は、アプリケーションを一致させるために必要な並列合成のレベルを提供できる十分な反応容器を持つシンセサイザーを選択することです1。
 

合成スケール
R＆Dプロセスの異なる段階には、異なる量のペプチド材料も必要です。たとえば、ペプチド治療薬が早期スクリーニングを介して移動して最適化と前臨床発達をリードするにつれて、必要な量が増加します。適切なペプチドシンセサイザーは、スケールの現在のニーズを満たし、ラインのさらに下の要件を一致させるためのスケールアップの柔軟性を提供することさえあります。
 

シーケンスの難易度とペプチドの長さ
合成ペプチドは、特定の残基の組み合わせによって引き起こされる凝集や二次構造形成など、多くの配列ベースの課題を提示できます。これらの課題を克服するには、合成の最適化に役立つペプチドシンセサイザーを選択することが含まれます。可能な限り最高の純度を求めることには、反応時間、結合試薬の選択、濃度、樹脂タイプ、温度、構造破壊残基の配置など、多くのパラメーターを最適化することが含まれます。マルチチャネル機器は、さまざまなパラメーターを並行してテストするのに最適です。困難なペプチドを合成するときに試行錯誤を最小限に抑える1つの方法は、ほとんどの市販の機器がそうであるように、廃棄物の流れを監視するのではなく、リアルタイムUV監視の使用です。混合中に反応溶液を監視するシンセサイザーは、反応時間の処理制御を提供し、収量と純度を大幅に改善します。長いペプチドを合成している場合、小さな非効率性や副反応でさえ純度と収量を劇的に減らすためにエスカレートするため、すべてのステップで反応効率を最大化することが重要です。合成効率を改善するために、一部の機器には、ゼロの死量を保証し、反応ステップ間の相互汚染を保証する流体システムがあり、固相ペプチド合成の付加、削除、およびその他の一般的な副反応を最小限に抑えることができます。
 

特別な化学の必要性
標準的な線形ペプチドを合成するだけですか、それとも環状ペプチド、ペプチド、またはその他のペプチド模倣薬を作ることになりますか？ PNA、PMO、またはオリゴを使用しますか？環状ペプチドの合成には、多くの場合、特別に保護されたアミノ酸誘導体の使用と、直交脱保護と環化のための反応ステップが含まれます。ペプトイドおよびその他の種類のペプチド模倣薬の合成、およびPNA、オリゴ、およびオリゴイドがすべてユニークなモノマーと試薬が必要です。これらのタイプの分子を準備するには、プロトコルとボトルの位置に関して最大​​の柔軟性を提供する機器が必要になります。これが、天然アミノ酸の20位に制限されるのではなく、合成中に最大40個のアミノ酸または他のモノマーを使用する機器の一部です。これらの特別な化学物質に使用されるモノマーと試薬の多くは高価または貴重なものである可能性があるため、一部のシンセサイザーは、何も無駄にされていないことを確認するために、アミノ酸/モノマーのボトル位置からのプライムフリーの「シングルショット」の追加も提供します。