多肽合成儀以固相合成為反應(yīng)原理，在密閉的防爆玻璃反應(yīng)器中使氨基酸按照已知順序不斷添加、反應(yīng)、合成，操作最終得到多肽載體。固相合成法，大大的減輕了每步產(chǎn)品提純的難度。

首先將所要合成肽鏈的羥末端氨基酸的羥基，以共價(jià)鍵的結(jié)構(gòu)和一個(gè)不溶性的高分子樹(shù)脂相連，然后以此結(jié)合固相載體上的氨基酸作為氨基組份，經(jīng)過(guò)脫去氨基保護(hù)基并同過(guò)量的活化羧基組分反應(yīng)，接長(zhǎng)肽鏈。

重復(fù)(縮合→洗滌→去保護(hù)→中和及洗滌→下一輪縮合)操作，達(dá)到所要合成的肽鏈長(zhǎng)度，最后將肽鏈從樹(shù)脂上裂解下來(lái)，經(jīng)過(guò)純化等處理，即得所要的多肽。

多肽合成中α-氨基用BOC(叔丁氧羰基)保護(hù)的稱為BOC固相合成法，α-氨基用FMOC(9-芴甲氧羰基)保護(hù)的稱為FMOC固相合成法。

1、樹(shù)脂的選擇及氨基酸的固定

用于多肽合成的高分子的載體主要有3類:交聯(lián)聚苯乙烯;聚酰胺;聚乙烯乙二醇脂類樹(shù)脂。氨基酸的固定主要是通過(guò)保護(hù)的氨基酸的羧基同樹(shù)脂的反應(yīng)基團(tuán)之間形成共價(jià)鍵來(lái)實(shí)現(xiàn)。

2、氨基、羧基、側(cè)鏈的保護(hù)及脫除

要成功合成具有特定的氨基酸順序的多肽，需要對(duì)暫不參與形成酰胺鍵的氨基和羧基加以保護(hù)，同時(shí)對(duì)氨基酸側(cè)鏈上的活性基團(tuán)也要保護(hù)，反應(yīng)完成后再將保護(hù)基團(tuán)除去。

近年來(lái)，F(xiàn)MOC合成法得到了廣泛的應(yīng)用。羧基通常用形成酯基的方法進(jìn)行保護(hù)，甲酯和乙酯是逐步合成中保護(hù)羧基的常用方法。

3、成肽反應(yīng)

固相中的成肽反應(yīng)一般是將兩個(gè)相應(yīng)的氨基被保護(hù)的氨基酸，及羧基被保護(hù)的氨基酸放在溶液內(nèi)并不形成肽鍵，要形成酰胺鍵，經(jīng)常用的手段是將羧基活化，變成混合酸酐、活潑酯、酰氯或用強(qiáng)的縮合劑(如碳二亞氨)形成對(duì)稱酸酐等方法來(lái)形成酰胺鍵。

4、裂解及合成肽鏈的純化

BOC法用TFA+HF裂解和脫側(cè)鏈保護(hù)基，F(xiàn)MOC法直接用TFA，有時(shí)根據(jù)條件不同，其它堿、光解、氟離子和氫解等脫保護(hù)方法也被采用。合成肽鏈進(jìn)一步的精制、分離與純化通常采用高效液相色譜、親和層析、毛細(xì)管電泳等。

多肽合成儀研究已經(jīng)走過(guò)了一百多年的光輝歷程。多肽合成是一個(gè)重復(fù)添加氨基酸的過(guò)程，固相合成順序一般從C端(羧基端)向 N端(氨基端)合成。過(guò)去的多肽合成是在溶液中進(jìn)行的稱為液相合成法。多肽固相合成技術(shù)的發(fā)明同時(shí)促進(jìn)了肽合成的自動(dòng)化。

多肽合成包括標(biāo)準(zhǔn)化學(xué)多肽合成、多肽修飾、多肽文庫(kù)以及重組多肽表達(dá)。逐步固相多肽合成能合成5-50aa的多肽，對(duì)于大于200aa的多肽，通過(guò)片段濃縮及連接技術(shù)來(lái)合成。

1963年Merrifield發(fā)展成功了固相多肽合成方法以來(lái)，經(jīng)過(guò)不斷的改進(jìn)和完善，到今天固相法已成為多肽和蛋白質(zhì)合成中的一個(gè)常用技術(shù)，表現(xiàn)出了經(jīng)典液相合成法無(wú)法比擬的優(yōu)點(diǎn)，從而大大的減輕了每步產(chǎn)品提純的難度。多肽合成總的來(lái)說(shuō)分成兩種：固相合成和液相多肽合成。

多肽固相合成：

固相多肽合成方法由于其合成方便，迅速，成為多肽合成的首選方法，而且?guī)?lái)了多肽有機(jī)合成上的一次革命，并成為了一支獨(dú)立的學(xué)科——固相有機(jī)合成，固相合成的發(fā)明同時(shí)促進(jìn)了肽合成的自動(dòng)化。世界上第一臺(tái)真正意義上的多肽合成儀出現(xiàn)在1980年代初期。

多肽液相合成：

基于將單個(gè)N-α保護(hù)氨基酸反復(fù)加到生長(zhǎng)的氨基成份上，合成一步步地進(jìn)行，通常從合成鏈的C端氨基酸開(kāi)始，接著的單個(gè)氨基酸的連接通過(guò)用DCC，混合炭酐，或N-carboxy酐方法實(shí)現(xiàn)。Carbodiimide方法包括用DCC做連接劑連接N-和C-保護(hù)氨基酸。重要的是，這種連接試劑促接N保護(hù)氨基酸自己炭基和C保護(hù)氨基酸自由氨基間的縮水，形成肽鏈，同時(shí)產(chǎn)出副產(chǎn)物。

然而，此方法因其導(dǎo)致消旋的副反應(yīng)，或在強(qiáng)堿存在時(shí)受到影響。慶幸地是，這些副反應(yīng)能最小化，但是還不能完全消除，方法是加入連接催化劑。此外，此方法也可用于合成N保護(hù)氨基酸的活性酯衍生物。依次產(chǎn)生的活性酯將自發(fā)與任何別的C保護(hù)氨基酸或肽反應(yīng)形成新的肽。