2026全球市場看上10.2億美元

合成胜肽技術增溫引生醫保健競逐

撰文記者 巫芝岳
日期2020-04-30
合成胜肽技術增溫引生醫保健競逐
從藥物、疫苗到保健食品,全球胜肽合成市場, 預估至2026年將以13%的年複合成長率急速增長。
這項擁有百年歷史、如同樂高積木變化多端的合成胜肽技術,如何被開發而來?
除了化學合成法大幅進步,透過基因工程技術開發的生物合成法……

據美國市場研究公司Grand View Research 2019年報告,2018年全球胜肽合成(Peptide Synthesis)市場規模為3.78億美元,到了2026年,預期成長至近10.2億美元,年複合成長率(CAGR)可達到13.0%。
事實上,早在十多年前,食品與保養品界曾捲起一股「胜肽炫風」,這次新型冠狀病毒肺炎(COVID-19)疫情下,我國國家衛生研究院也率先提出「胜肽疫苗」是發展COVID-19疫苗相當有利基的平台。
這些透過化學或酵素水解、基因轉殖等方式「合成而來」的胜肽,究竟具有什麼樣的魔力?

百年歷史技術 醫藥開發、學術應用廣

合成胜肽的概念,可簡單透過許多人童年回憶的「樂高積木」來比喻:若把組成蛋白質的最小單位--「胺基酸」當作一顆顆積木的小單元,那麼經過巧思堆疊組裝,便能形成各種具功能性的胜肽結構。
最早的合成胜肽歷史可追溯到1882年,德國化學家Theodor Curtius在萊比錫大學(Universität Leipzig)攻讀博士期間,和他的老師Hermann Kolbe合作製備了首個具N端(N-terminus)保護的二肽苯甲酰甘氨酰甘氨酸(N-protected dipeptide, benzoylglycylglycine)。
Curtius的研究,開創了人類史上第一個實際可行的胜肽合成方法――「疊氮合成法」(Azide-Coupling Method)。
經過百餘年發展,合成胜肽技術已相當成熟,在醫藥領域中,包括:對於病原體的抗原表位特異性抗體(Epitope-Specific Antibody)的開發、蛋白質功能研究、以及蛋白質鑑定等,都是合成胜肽的應用範圍。
另外,合成胜肽更經常被用來研究酵素與受質(Substrate)的交互作用,這些都是細胞訊息傳遞中,關鍵的生化作用。除此之外,合成胜肽片段也是使用質譜儀(Mass Spectrometry)時,常見的定量標準品(Standard)。

持諾貝爾光環 化學合成胜肽法促合成化學大躍進

化學方法合成是發展最悠久的胜肽合成技術,且隨著技術發展,能打造出許多非自然存在的特殊修飾或結構。其中,「液相合成」(Liquid Phase Peptide Synthesis, LPPS)是最早被應用的經典方法,常用於合成短鏈胜肽。
其好處在於合成反應過程中需不斷純化,因此,較容易檢測到副反應(Side Reaction)的發生,此外,也能進行複雜分子的收斂性合成(Convergent Synthesis),也就是先合成目標胜肽的不同部分,再進行組合,來得到較佳的總產率。
由於成本低,液相合成現仍廣泛用於大規模的合成中,不過這項方法也由於每個步驟都必須手動從反應溶液中純化出產物,因此速度緩慢...