案例分享 | 85%分离产率背后的“质量守护者”——expression CMS助力糖肽合成新策略

• β-消除：碱性条件可能导致糖链从丝氨酸或苏氨酸残基上脱落。

• 肽链消旋：长期暴露于碱性环境可能引起肽链手性中心的消旋，产生难以分离的异构体杂质。

• 操作繁琐：脱乙酰后需要迅速中和、纯化、冻干，才能进行下一步反应。

• 半乳糖基转移酶（dC1GalT）：将半乳糖连接到GalNAc上，生成化合物5。

• 唾液酸转移酶（ST3Gal1）：将唾液酸连接到半乳糖上，最终得到目标产物——唾液酸化T抗原（sialyl-T）MUC1糖肽6。

  
  

整个过程在同一反应器内完成，无需中间体分离，最终从化合物3出发，以85%的分离产率获得了目标糖肽。

在整个研究过程中，对每一步反应产物的快速、准确分析至关重要。无论是筛选酯酶、鉴定副产物，还是确认每一步糖基化反应的进程，质谱分析都不可或缺。

特别值得一提的是，在脱乙酰反应检测部分，作者使用 expression CMS 质谱仪进行电喷雾电离质谱（ESI-MS）分析，在负离子模式下采集数据，确认了猪肝酯酶反应混合物中的单去乙酰化产物。

这项技术为研究提供了：

• 高效性：快速确认脱乙酰反应的进程和中间体，例如快速鉴定出猪肝酯酶反应产生的单脱乙酰产物。

• 准确性：精准测定各步产物的分子量，为化合物5、6等关键中间体和最终产物的结构确认提供了决定性证据，其数据直接用于论文的“实验部分”和“结果与讨论”。

• 便捷性：作为紧凑型质谱仪，它能够轻松融入合成实验室的工作流程，为复杂的生物合成反应提供即时反馈，加速了方法学的开发进程。

本研究成功开发了一种利用重组酯酶进行温和脱乙酰，并结合糖基转移酶一锅法合成复杂糖肽的新策略。该方法：

• 条件温和：全程在中性pH下进行，彻底避免了碱诱导的β-消除和肽链消旋。

• 操作简便：实现了从脱乙酰到糖链延伸的连续反应，无需中间纯化步骤。

• 应用前景广阔：为制备结构均一的复杂糖肽和糖蛋白提供了强有力的工具，有望推动糖生物学、疫苗开发和抗体药物研究的发展。

每一次合成化学的进步，都离不开精准分析技术的支持。expression CMS 质谱仪以其卓越的性能，再次证明了自己是复杂生物分子合成研究中值得信赖的“质量守护者”。未来，我们期待与更多科研工作者携手，共同探索生命科学的更多可能。

参考文献：Yoshimura, Y., et al. Carbohydrate Research, 2020, 108023.