多肽合成原理科普：固相法、液相法到底区别在哪？

多肽是一类由氨基酸通过肽键连接而成的重要生物分子，广泛应用于科研、医药、疫苗、化妆品等领域。而“多肽合成”就是将氨基酸按照设定序列组装成目标肽链的过程。

在实验室或工业合成中，最常用的两种多肽合成方法是“固相法（SPPS）”和“液相法（LPPS）”。那么这两者到底有什么区别？适用场景又有什么不同？本文为你一一解析。

一、什么是多肽合成？

多肽合成，是利用人工方式将天然或非天然氨基酸按照特定顺序连接成多肽链的过程。
合成步骤包括：保护基保护、耦合反应、脱除保护基、纯化和检测等。
常见的合成方式主要有两种：
- 固相多肽合成（Solid Phase Peptide Synthesis, SPPS）
- 液相多肽合成（Liquid Phase Peptide Synthesis, LPPS）

二、固相多肽合成法（SPPS）

固相法由Robert Bruce Merrifield于1963年首次提出（也因此获得诺贝尔奖）。它的基本原理是：
- 把第一个氨基酸固定在一颗不溶的树脂上；
- 然后进行逐步加成反应，每次耦合一个新的氨基酸；
- 每一步完成后清洗掉杂质，再进行下一步反应。

优点：
- 快速、自动化程度高，适合中短肽（<50aa）
- 易于操作和纯化，不需分离中间产物
- 可支持荧光、环化、磷酸化等修饰

缺点：
- 原料成本较高
- 合成长肽时效率下降，可能积累错误残基

三、液相多肽合成法（LPPS）

液相法比固相法历史更久，反应在溶液中进行。其步骤包括：
- 每一步合成一个二肽、三肽……直至整个肽链完成；
- 需要多次提纯中间产物，步骤较复杂。

优点：
- 成本较低，适合大规模工业生产
- 可合成长链多肽、蛋白片段

缺点：
- 操作复杂，周期长
- 需要纯化每个中间体，耗费大量人力
- 通常不适合实验室小批量定制

四、固相法 vs 液相法：对比一览

对比项	固相合成法（SPPS）	液相合成法（LPPS）	适用建议
操作复杂度	简单、可自动化	复杂、需人工分离中间体	实验室优选SPPS
合成速度	快，可快速迭代	慢，周期长	急需项目适合SPPS
适用长度	短肽为主（<50aa）	适合中长链	长链推荐LPPS
修饰支持	支持多种修饰	修饰难度高	荧光/环化推荐SPPS
成本控制	成本高	大批量成本低	工业放大推荐LPPS

五、科研与企业如何选择合成方式？

1. 如果你是高校或研究所，合成10-30个氨基酸的小肽用于实验验证，建议选择“固相法”，效率高、纯度好。
2. 如果你是药企或原料工厂，需要大批量生产单一多肽（比如某种美容肽），液相法更适合，成本更可控。
3. 如需荧光标记、多种修饰、多条并行合成，请优先选择固相法。
4. 对合成效率要求高，交付时间紧迫，也建议用固相合成（支持加急服务）。