近年来，随着生物医药领域的飞速发展，多肽药物凭借其独特的优势，成为介于小分子药物和大分子药物之间的“明星分子”。然而，多肽药物的合成一直面临着巨大的挑战，如何高效、精准地连接不同的分子片段并简化纯化过程，是化学家们面临的核心挑战。

目前，多肽合成主要依赖经典液相肽合成（LPPS）和固相肽合成（SPPS），但这两种方法均存在明显的不足。LPPS虽然试剂利用效率较高、成本低、便于放大生产，但只能用于短肽制备，且每步反应后都需要繁琐的分离纯化。SPPS虽然操作简单、易于自动化，但对溶剂消耗极大，且易在树脂上积聚，在大规模生产中面临成本高、环境负担重等挑战。此外，肽中间体的物理化学性质高度依赖于氨基酸序列，高度亲脂或高度难溶的中间体会给工艺的开发带来复杂问题。为了解决这些合成难题，开发一种既能简化纯化、又易于放大的新方法势在必行。标签辅助肽合成（Tag-Assisted Peptide Synthesis, TAPS）作为一种巧妙的策略应运而生。

下表为三种多肽合成方法的对比：

基本思路：通过给参与反应的原料分子临时装上“把手”—也就是可溶性标签（或称锚定分子），使肽链在某些溶剂中始终保持完全溶解状态，从而顺利的进行肽链生长，再利用标签在特定不良溶剂中溶解度不佳的特性，使其沉淀析出，经过过滤和简单洗涤即可高效去除多余的试剂和副产物。

这种后处理方式极大地简化了分离流程，提升了合成的效率和产物的纯度，同时避免了固相合成对特殊自动化设备的依赖，可以在传统间歇反应器中顺利运行。

那么，引入的标签需要满足那些条件呢？主要包括以下三点：

1. 能够保护C端，且与N端保护基正交；

2. 能够改善分子在有机溶剂中的溶解性，便于肽链生长；

3. 可以在不良溶剂中沉淀，简化纯化过程。

其工作流程通常遵循以下三步：

1. 标签连接：合成开始时，将标签连接到起始原料上。

2. 链延伸与反应：在溶液中，带有标签的分子进行一系列化学反应助力肽链延伸，经特殊设计的标签分子具有独特的溶解性，可以轻松与副产/原料分离，无需复杂纯化。

3. 标签移除：在合成完成后，通过特定的化学条件（如酸、碱、光照、催化剂等）将标签干净、高效地切除，得到目标分子。

常见的标签种类介绍如下：

小分子疏水性标签主要包括苄基型、二苯甲基型标签和芴衍生化标签，目前已经应用于商业化多肽药物的生产。例如，使用二苯甲基型标签合成依替巴肽时（图1），通过“偶联-沉淀”、“脱保护-沉淀”的循环过程，以86%的收率得到带有保护基团的依替巴肽中间体，最终经脱去标签并环化，得到目标产物依替巴肽，总收率63%，且无明显的消旋现象。而采用SPPS制备该多肽，发现偶联和脱保护的反应活性显著降低，在肽链延伸过程中容易产生缺失肽。

图1 使用二苯甲基型标签合成依替巴肽

综上所述，标签辅助肽合成技术为传统肽合成提供了一种高效、可持续且易于放大的替代方案。它充分结合了固相合成与液相合成的优点，实现了更高的灵活性、更低的成本以及更优的环境可持续性。相比传统固相合成，该方法显著减少了溶剂和试剂的消耗，后处理步骤大为简化，且易于从实验室规模放大至吨级生产。凭借在多肽药物合成中的成功验证，该技术有望推动肽类药物向更高效、更绿色、更经济的方向发展。

参考文献：

[1] Liquid-Phase Peptide Synthesis (LPPS): A Third Wave for the Preparation of Peptides. DOI: 10.1021/acs.chemrev.2c00132.

[2] Novel diphenylmethyl-Derived Amide Protecting Group for Efficient Liquid-Phase Peptide Synthesis: AJIPHASE. DOI: 10.1021/ol302002g.