背景：DMF受限，绿色替代迫在眉睫
2023年12月，欧盟REACH法规正式将N,N-二甲基甲酰胺（DMF）列入限制清单，禁止其在多个领域中使用。DMF作为固相多肽合成（SPPS）中的“黄金溶剂”，因其优异的极性和反应效率被广泛应用，但其高毒性、对环境的持久性以及对操作人员的健康威胁，促使全球科研界加速寻找绿色、安全、性能相当的替代溶剂。

最新突破：绿色二元溶剂体系 + 高温感应加热合成策略
意大利佛罗伦萨大学与Gyros Protein Technologies公司联合开展的研究，系统评估了多种绿色溶剂组合，最终提出以二甲基亚砜（DMSO）为核心的二元溶剂体系，结合PurePep® Chorus多肽合成仪的感应加热（Induction Heating, IH）技术，成功实现了对DMF的高效替代，并在多个挑战性肽段的合成中表现出更优或相当的合成效率与纯度。

研究设计：从溶剂筛选到合成验证，层层递进
1 溶剂体系筛选与优化
研究团队依据GSK绿色溶剂选择指南，设定以下筛选标准：

• 氨基酸溶解度 ≥ 0.4 M
• 沸点 > 100°C（防止高温蒸发）
• 黏度 < 4 mPa·s（适配自动化设备）
• 树脂膨胀性 > 4 mL/g（保障反应效率）

经系统评估，最终优选出以下三种二元溶剂组合：

2 模型肽合成验证：高温显著提升合成效率
研究选取三种模型肽进行合成验证：

• ACP (65–74)：常用于评估合成效率的标准肽
• A10K：具有自组装特性的聚丙氨酸肽
• AlaSTD：非挑战性参考肽

合成结果：

图 1 在 90°C 下，用不同溶剂体系合成的 ACP(65–74) 的 RP-UHPLC 色谱图对比
 

图 2 在90°C下，采用不同溶剂体系合成的聚丙氨酸（polyALA）的RP-UHPLC色谱图对比

图 3 90°C下，以不同溶剂体系合成的 AlaSTD 的 RP-UHPLC 色谱图对比

结论：在高温条件下，绿色溶剂体系不仅可实现对DMF的替代，更在多个模型肽的合成中显著提升了粗品纯度。

3 挑战性肽段合成：β-淀粉样肽与SARS-CoV-2 RBM
β-淀粉样肽（1–42）

• 特点：42个氨基酸，极易聚集，合成难度大
• 合成条件：90°C，BuOAc/DMSO体系
• 结果：粗品纯度达61.7%，优于DMF（59.7%）
• 经PEC®纯化后，纯度提升至84%

图 4 使用 DMF 合成的粗品 β-淀粉样蛋白 (1-42) 的 RP-UHPLC色谱图

图 5 使用 DMF 合成并经PEC®处理后的 β-淀粉样蛋白 (1-42) 的 RP-UHPLC 色谱图

SARS-CoV-2 RBM（436–507）

• 特点：72个氨基酸，亲水/疏水区域交替，β-折叠倾向强
• 合成策略：双次耦合 + 双倍当量
• 结果：BuOAc/DMSO体系粗品纯度达42.6%，优于DMF（26.1%）
• 经PEC®纯化后，纯度达71%

图 6 使用 DMF 合成的72聚肽 RBM436-507 的 RP-UHPLC 谱图

图 7 使用 DMF 合成并经PEC®处理后，72 聚肽 RBM436-507 的 RP-UHPLC 色谱图

PurePep® Chorus：绿色合成的核心平台
本研究所有合成实验均在PurePep® Chorus自动化多肽合成仪上完成，其优势包括：

• 感应加热（IH）技术：升温迅速、控温精准，适配所有溶剂体系
• 振荡+氮气混合：确保反应均匀，减少副反应
• 6通道并行合成：提升实验通量与重复性
• 兼容绿色溶剂：自动校准体积，适应不同黏度
• 集成PEC®纯化模块：实现合成-纯化一体化，大幅减少溶剂使用
• 消旋化（Racemization）评估：安全性可控

究对易消旋的组氨酸（His）和半胱氨酸（Cys）进行了系统评估：

• 使用DIC/Oxyma Pure耦合体系，在DMSO/BuOAc体系中，消旋水平与DMF相当或更低
• 推荐使用Fmoc-His(Boc)-OH而非Fmoc-His(Trt)-OH，以进一步降低消旋风险

图 8 消旋研究

绿色纯化：PEC®技术引领环保新方向
传统RP-HPLC纯化过程溶剂消耗大、废液多。本研究引入PurePep EasyClean（PEC®）技术，采用可还原断裂的连接子与功能化吸附树脂，实现：

• 溶剂使用量减少约85%
• 纯化时间缩短至7小时以内
• 纯度提升显著：β-淀粉样肽从62%提升至84%，RBM从43%提升至71%

总结：绿色合成不再是“可选项”，而是“必由之路”
本研究系统验证了一种基于DMSO的绿色二元溶剂体系，结合PurePep® Chorus合成平台与PEC®纯化技术，不仅成功摆脱了对DMF的依赖，更在合成效率、肽段纯度、操作安全性与环境友好性方面实现了全面提升。