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1、多肽合成试剂行业需求与投资规划报告推动医药产业规模化、集约化、园区化，创建一批管理规范、环境友好、特色突出、产业关联度高的产业集聚区。引导优势企业在适宜药材生长的区域，按照中药材生产质量管理规范（GAP）开展规模化、规范化种植（养殖），在中药材资源地建设大型中药生产、加工基地，在少数民族聚居区建设特色民族药生产基地。结合化学原料药布局调整和产业转移，依托环境承载能力强、配套设施齐全、原料供应便捷的化工医药园区，建设高水平的化学原料药生产基地，在沿海、沿边地区建设符合国际标准的制剂出口加工基地。在具有人才、技术优势的中心城市，利用电子、信息和装备等产业的辐射效应，建设高端医疗器械研发和产业化基地
2、。引导有条件的地区，统筹利用当地医疗、中医药、生态旅游等优势资源，发挥旅游市场作用，开发建设一批集养老、医疗、康复与旅游为一体的医药健康旅游示范基地，进一步健全社会养老、医疗、康复、旅游服务综合体系。一、 多肽合成试剂行业发展概况（一）酰胺键及其应用酰胺键广泛存在于自然界与人工合成的化合物中，其不但是自然界中最重要的化学键之一，也是有机合成化学中最基本的化学键之一。酰胺键亦是多肽药物、众多小分子化学药物的基本结构，是维持药物分子骨架、保持药物活性必不可少的基础单元。据统计，约有四分之一的药物和三分之二的候选药物含有酰胺键，同时酰胺键的形成反应是药物合成过程中应用最为广泛的有机化学反应。（二）酰
3、胺键合成的传统方法酰胺键（-CO-NH-）是一分子羧酸中的羧基（-COOH）与另一分子中的氨基（-NH2）经过脱水缩合反应而形成的化学键。合成酰胺键最理想的方法是羧酸和胺直接缩合，同时产生唯一的副产物水。然而，这种理想的方法并不可行，因为这样进行时会得到羧酸质子迁移至胺上，形成稳定的羧酸根铵盐；而且只有在高温或微波照射等较强反应条件下，才有可能发生缩合反应形成酰胺键，并且新形成的酰胺键极易受到水解反应的影响，重新形成羧酸铵根盐。但高温或微波照射等较强反应条件往往不适合于有机合成、药物制备，因为高温以及微波照射条件有可能会破坏氨基官能团的分子结构，使其失去原本的功能，因此，该种方法在有机合成、药
4、物制备领域早已不被使用。理论上，可以利用化学合成方法通过活化氨基与羧基反应生成酰胺键或者通过活化羧基与氨基进行反应形成酰胺键。但由于氨基太活泼，更容易与活化后的羧基进行反应，因此保护氨基、活化羧基形成酰胺键是应用最为广泛的方法之一，该方法的基本原理为将羧基上的-OH转化成良好的离去基团，然后再和胺作用形成酰胺键，离去基团可以是酰卤化物、酰基叠氮物、活性脂、酸酐等。1、酰胺键合成酰卤法将羧酸转化成相应的酰卤，再与胺反应是酰胺键合成最古老的方法之一。该方法反应速率很快，即使对那些位阻较大的底物，也能获得比较好的反应效果。但本方法会产生氯化氢，容易破坏底物中对酸敏感的基团，且由于酰氯十分活泼甚至活性
5、过强，容易发生很多副反应，易消旋，因此，这种合成酰胺键的方法目前很少被应用。2、酰胺键合成酰基叠氮法用羧酸衍生的酰基叠氮物与胺反应形成酰胺键应用较早，该方法最大的优点是生成的产物消旋化程度较小且对水及其他亲核试剂较为稳定，且能在液相法中用于大片段的合成，十分温和。但酰基叠氮反应活性低，对于位阻大且亲核性低的胺并不适用，且酰基叠氮中间体不稳定、产生的叠氮酸有毒、制备步骤繁琐，也因为这些缺点，酰基叠氮物形成酰胺键被其他方式替代，应用越来越少。3、酰胺键合成活性酯法活性酯法形成酰胺键是最常用的方法之一，该方法的优点在于能分离纯化得到结晶的纯品，而且比较稳定，能够放置保存，当其与胺发生反应的时候又可以
6、保证足够的活性，可选择性的和胺结合，产生较少的副反应。但传统的活性酯法需要预先制备活性酯，且需要大批量生产，存在价格高、速率低等缺点。当前广泛使用的缩合剂如碳二亚胺型缩合剂、磷正离子型缩合剂、脲正离子型缩合剂等都是通过生成活性酯来形成酰胺键，相比传统的活性酯法需要预先制备或购买活性酯，再胺解得到酰胺键，使用缩合剂后，缩合剂可以在反应中直接生成活性酯，可以大批量制作酰胺键，副产物更少，同时产率和反应速率均到了大幅度提升。4、酰胺键合成酸酐法酸酐法包括混合酸酐法和对称酸酐法，该方法通过将羧基制备成高活性对称/混合酸酐，酸酐制备好后，直接和胺进行缩合反应生成肽。酸酐法的优点是方法简单、反应速度快、比
7、较容易得到高纯度的肽。但由于混合酸酐的活性很高，极不稳定，因此对反应条件要求较高，需要在低温、无水条件下进行，且生成产物易消旋化。且当混合酸酐同氨基组分反应时，除去所需要的正常产物外，还可能有第二酰化产物的生成。二、 多肽合成试剂在酰胺键合成中发挥至关重要作用得益于1955年首个碳二亚胺型缩合试剂DCC的出现和应用，合成酰胺键不再需要预先制备活性中间体，使用DCC可在反应中直接生成活性中间体，再和胺作用从而形成酰胺键。综上，因缩合试剂介导的酰胺键形成方法不需预先制备酰卤、酸酐和活化酯等羧酸活化中间体，不仅简化了合成步骤，而且可以有效避免高活性中间体分离纯化以及存放过程中产生的一些副反应，具有反
8、应方便、绿色环保、产物纯度高等优点。（一）多肽合成试剂的发展历史从1955年首个碳二亚胺型缩合试剂DCC的出现和应用，多肽合成试剂的发展实现了三次重大突破。第一次突破是HOBt等添加剂的发现，该类添加剂较大程度减少了消旋，提升了反应速率。同时，此类添加剂的出现也让各离子型缩合试剂有了突飞猛进的发展。但HOBt对于有空间阻位的氨基酸合成效果并不理想，因此基于HOAt的卤代离子型缩合试剂的发现是多肽合成试剂发展历程中的第二次飞跃。然而，虽然卤代离子型缩合试剂适合有空间阻位的氨基酸合成，但进行片段缩合时，产物伴有较大程度的消旋，并且对于羧基组份为叔丁氧羰基保护的氨基酸的缩合反应产物的收率较低。此外，
9、基于HOAt的缩合试剂价格相对昂贵，因此，衍生自Oxyma缩合试剂的发现是多肽合成试剂发展历程中的另一项里程碑，其绿色环保、不会存在爆炸风险、副产物毒性小、有较好的溶解性和稳定性、原料廉价易得且有不错的产率和抑制消旋的能力，被美国化学学会（ACS）绿色化学研究所制药圆桌会议（GCIPR）评为更绿色的缩合试剂。1、第一代多肽合成试剂以DCC、DIC、EDC为代表的碳二亚胺型缩合试剂是发展最早、最常用的缩合试剂，具有反应条件温和、产率高、选择性好、价格便宜的优点。2、第二代多肽合成试剂碳二亚胺型缩合试剂单独使用缩合效率不高，容易产生严重的消旋，直到手性消旋抑制试剂（添加剂）的出现，才提高了产率、抑
10、制了消旋，拓展了碳二亚胺型缩合试剂的应用范围。第一个出现的手性消旋抑制试剂（添加剂）是HOBt，HOBt不仅有效抑制了消旋、提升了反应速率、拓展了碳二亚胺型缩合试剂的应用范围，更重要的是，由于HOBt的发现，使曾经失败的离子型缩合试剂得以发展。最早出现的离子型缩合试剂是CloP，由于其性能较差、产物消旋较大，或操作较复杂而未被广泛使用，但HOBt的出现扭转了这一局面，基于HOBt对CloP改造，得到的第一个广泛应用的磷正离子缩合剂BOP，BOP具有使用简便、显著提高缩合反应速率等特点，快速被广泛用于酰胺键合成中。后来发展的可以改善BOP副产物具致癌毒性的弱点的PyBOP以及脲正离子缩合剂HBT
11、U，由于成本低、性能优异，得到了广泛的应用。3、第三代多肽合成试剂基于HOBt的缩合试剂对空间阻位大的氨基酸合成产物的收率低并伴有较大程度的消旋，直到基于HOAt的离子型缩合试剂和卤代离子型缩合试剂的出现，才改善了这一状况。以HOBt和HOAt衍生出来的鎓盐类缩合剂（以磷正离子型缩合试剂和脲正离子型缩合剂为代表），无论在反应活性，还是在产物的收率和纯度方面性能都优于其他类型缩合剂。4、第四代多肽合成试剂虽然HOBt、HOAt有良好的反应效果，但HOBt、HOAt及其衍生物存在爆炸风险，且部分衍生物的副产物具有致癌性和呼吸毒性。而基于Oxyma发展出的磷正离子缩合试剂PyOxP、PyOxB及脲正
12、离子型缩合试剂TOMBU、COMBU、COMU可通过一锅法成功合成，具有合成快速、方便简单、有较好的稳定性和溶解性，抑制消旋效果较好等特点。综上，第一代为碳二亚胺型缩合试剂，第二代至第四代分别为基于HOBt、HOAt和Oxyma生产的离子型缩合试剂。HOBt、HOAt和Oxyma等添加剂的出现，不仅优化了第一代缩合试剂产品的性能，而且带动了磷正离子型和脲正离子型缩合试剂的发展。缩合试剂发展至今已成功开发了第四代产品，新一代缩合试剂通常在产物消旋程度、反应收率、后处理简便性、操作安全性等方面表现更佳。在多肽合成试剂的发展过程中涌现了一批代表性企业，当前大多数国内企业仍然以最早的碳二亚胺型缩合试剂
13、的生产为主，国外企业中，每家的发展侧重点不同，拥有四代多肽合成试剂产品并聚焦于鎓盐类缩合试剂和新型多肽合成试剂开发的专业型多肽合成试剂企业屈指可数。（二）多肽合成试剂的主流产品缩合试剂根据其分子结构可以分为碳二亚胺型、磷正离子型、脲正离子型和其他类的缩合剂。其中以碳二亚胺型、磷正离子型以及脲正离子型缩合试剂影响较大、应用较为广泛。碳二亚胺型是发展最早、最常用的缩合试剂，脲正离子和磷正离子型缩合试剂性能最佳，无论是反应活性，还是产物的收率和光学纯度方面都优于其他类型的缩合剂。1、碳二亚胺型缩合试剂以DCC为代表的碳二亚胺型缩合试剂在1955年被开发后，一直在多肽合成中发挥着重要作用，它是酯化、酰
14、胺化等反应常用的一种脱水剂，反应条件温和，合成收率通常较高。但应用DCC进行缩合反应时，由于生成的N，N-二环己基脲（DCU）在溶液DMF中溶解度很小，使得洗涤困难，为此化学家们在DCC结构上进行了一些改进，发展了生成水溶性反应副产物的碳二亚胺型缩合试剂，如DIC、EDCHCl等。碳二亚胺型缩合试剂由于价格相对便宜，因而特别适用于多肽的大规模制备。而由于碳二亚胺型缩合试剂的活性很高，若单独使用，会导致产物的消旋化程度较大，为此需要加入HOBt、HOAt等手性消旋抑制试剂抑制产物的消旋，DCC-HOBt复合缩合试剂已经成为目前应用广泛的缩合方法之一。2、磷正离子型缩合试剂1975年Castro设
15、计并合成基于HOBt的磷正离子型缩合试剂BOP，BOP不仅使用简便，而且能显著提高缩合反应速率，但BOP在多肽合成中生成的副产物六甲基磷酰胺具致癌毒性，为此后来又发展出了副产物毒性低、反应活性相对更高的缩合试剂PyBOP，并已实现商品化。基于HOBt的磷正离子型缩合试剂在含普通氨基酸的多肽合成中表现出优异的性能，但在有空间位阻的多肽合成中结果却不令人满意，产物的收率低并伴有较大程度的消旋。而后来发展起来的基于HOAt的磷正离子和卤代磷正离子型缩合试剂满足了这一要求，例如AOP、PyAOP、BrOP、PyClOP、PyBrOP等，不足的是这些基于HOAt的试剂价格昂贵不适于多肽的大规模制备。3、
16、脲正离子型缩合试剂自1978年Dourtoglou成功地将基于HOBt的脲正离子型HBTU用于多肽合成中以来，脲正离子型缩合试剂得到了迅速的发展，并开发出了一系列基于HOBt、HOAt、HOOBT等的脲正离子型缩合试剂。脲正离子型缩合试剂在多肽合成中均表现出较好的性能，具有反应速度快，产物消旋小、收率高等诸多优点，特别是基于HOAt的脲正离子型缩合试剂可有效地促进有空间位阻的酰胺键的形成。但脲正离子型缩合试剂在多肽合成中，易与氨基组分反应生成相应的胍衍生物，这一副反应会在一定程度上影响环肽合成及片段缩合的产品纯度。4、其他类型的缩合试剂一些其他类型的缩合试剂在多肽合成中也有一定程度的应用，其中有代表性的产品主要有：BOP-Cl、FDP、FDPP、EEDQ等。其中BOP-Cl可以高效地促进有空间位阻的酰胺键的形成，且产物消旋较小，但BOP-Cl会与游离的氨基酸反应，特别是当氨基酸组份是伯胺时，不能通过一锅法制备多肽。FDP和FDP
