·梅里菲尔德的树脂

从前，有些化学家区分了光谱学的“运动技术”和x射线晶体学的“不太板球的”方法。这需要纯粹的智力推断出(这个词用得很重)结构公式。相比之下，晶体学只是产生了一个图像;这太“简单”了，不可能是真正的科学。今天，许多晶体直接进入光束，在一个小时内揭示它们的结构。

关键是改变总是难以接受的。毕竟，如果在我们年轻的时候，有些事情对我们来说很好，我们为什么要做不同的事情呢?答案当然是，改变可以带来新的前景和可能性。布鲁斯·梅里菲尔德(Bruce Merrifield)在20世纪60年代初提出的最具颠覆性和丰富的新思想之一是固体支架上的有机合成。

梅里菲尔德在大萧条时期的美国加州长大。尽管多次转学，他还是继续在加州大学洛杉矶分校(UCLA)学习化学，之后在一个实验室担任研究技术员，该实验室正在研究膳食氨基酸的重要性。虽然他的职责只是照顾动物，但这项工作吸引了梅里菲尔德进行研究。一年后，他回到加州大学洛杉矶分校研究蛋白质分析。1949年获得博士学位后，他与同学莉比·弗隆结婚，并一起搬到纽约的洛克菲勒研究所，与盲人生物化学家韦恩·伍利一起研究多肽。

在当时，多肽和蛋白质是生物化学的真正谜题，被认为蕴含着生命本身本质的秘密。20世纪初^th世纪埃米尔·费舍尔创造了肽一词，确定了氨基酸之间的酰胺连接，并制备出了第一个人工合成的肽甘氨酸。目前，大部分生物化学研究的目标是分离多肽，并试图了解它们的功能和组成。

合成更复杂的多肽的挑战是需要同时保护链和进入的氨基酸，这样只有所需的酰胺/肽键才能形成，并且产量高。1932年，费舍尔的两个学生马克斯·伯格曼(Max Bergmann)和列奥尼达斯·泽瓦斯(Leonidas Zervas)为氨基酸的氨基引入了一种新的保护基团，苯甲酰氧羰基(称为Z)，它可以通过使用液态氨中的钠选择性地去除。从那时起，长肽的完全合成开始被报道，在1953年，康奈尔医学院的文森特·杜·维格诺(Vincent du Vigneaud)报道了非肽催产素的合成。该产品不仅具有正确的光谱特征，而且具有微克量的诱导分娩和哺乳妇女。这是第一种合成激素。

这种合成花了大约四年的时间。每个氨基酸在链上的添加都需要一个保护、附着和去保护的循环，无论是在链上还是在侧基上。即使使用新的逆流，中间产物的提纯也需要时间提取方法是由莱曼·克雷格在1950年左右提出的他也在洛克菲勒。

梅里菲尔德，她刚刚收养了孩子弗雷德·桑格公司的新肽测序方法，并从零开始合成，他们认为花11个月来制备一个只有7%产量的五肽是无法忍受的。1959年5月26日，他在笔记本上写下了“一种连续、逐步合成蛋白质的新方法”。想法很简单:将氨基酸的c端固定在一个不溶性聚合物载体上。第二个受保护的氨基酸可以与第一个氨基酸结合。在原位清洗和去保护后，下一个氨基酸可以被夹上。因此，链将增长，拴在支持，消除需要在每个阶段净化。伍利同意他试一试。

如果这个想法很简单，那么将其付诸实践就不那么简单了。在接下来的三年里，梅里菲尔德在法官席上尝试了他能尝试的每一种聚合物，包括纤维素、聚乙烯醇和聚丙烯酰胺。最终，他尝试了交联盖太诺·达莱里奥为离子交换而开发的聚苯乙烯珠．他通过氯甲基化使树脂功能化，然后硝化以抑制链的过早酸裂解。他现在可以连接第一个氨基酸了。但是耦合受z保护的氨基酸通常被证明是缓慢和不可靠的。因此，梅里菲尔德转而使用新发现的二环己基碳二亚胺法(他必须自己制造DCC)和t-丁氧基羰基部分来保护N氨基酸的-末端。这一步是在一个寒冷的房间里进行的，因为使化学家血压降低而臭名昭著。

但是梅里菲尔德在替补席上的坚韧和伍利的耐心得到了回报。1963年，梅里菲尔德写下了四肽的制备过程，题为固相多肽合成，^[1]相信还有一大堆其他的论文在等着他。经过深思熟虑和自我批评，他指出，要想让这种方法真正有用，“它必须是自动化的”。

其他化学家的反应不一。1964年，有机化学家罗伯特·罗宾逊拜访了洛克菲勒;临走时，他对研究生加兰·马歇尔说，他将提名梅里菲尔德为诺贝尔奖候选人。但对其他人来说，这是一种诅咒:“合适的”化学家描述了他们的中间体;使用大量过量的试剂是浪费的;而且这些产物并不总是完全纯净的。直到1971年，即使在梅里菲尔德和他的同事发明并开发了自动肽合合器，用旋转鼓上的钉子编程，并使用它们通过369个反应和11931个编程步骤，制备了124个氨基酸的牛核糖核酸酶之后，仍有评论家指出该技术的“一般性先天缺陷”。其他人则会受到启发，去开发核酸和碳水化合物的方法。

制造定制的生物聚合物现在很快，几乎是常规;它开辟了生命科学的新领域。所以，当有人向我们展示新东西时，不要问它是否打破了你作为学生时学到的规则。摆脱你天生的保守主义，问问自己:‘我能用它做什么?”

鸣谢

我非常感谢斯维特兰·莫伊索夫和加兰·马歇尔的想法和回忆