Zu den Methoden für die chemische Synthese von Peptiden gehören die Lösungs--Phasen-Peptidsynthese und die Fest-Phasen-Peptidsynthese. Die Lösungs--Phasen-Peptidsynthese beinhaltet die Kopplung von Aminosäuren in Lösung; Es verläuft typischerweise in einer Richtung vom C--Terminus zum N--Terminus und eignet sich für die Synthese kurzer Peptide (z. B. solcher mit weniger als 10 Aminosäuren). Zu den häufig verwendeten Schutzstrategien gehören die BOC- (tert-Butyloxycarbonyl) und die Z-Methode (Benzyloxycarbonyl). Dieser Ansatz bietet Vorteile wie geringere Kosten und eine einfache Skalierung, erfordert jedoch die Reinigung von Zwischenprodukten. Die verwendeten primären Kopplungsreagenzien sind vom Carbodiimid-Typ (z. B. DCC); Diese können jedoch Racemisierungsnebenreaktionen auslösen, die durch die Zugabe von Additiven wie HOBt unterdrückt werden können.
Das Grundprinzip der Festphasenpeptidsynthese besteht darin, die C-terminale Aminosäure der Peptidkette auf einem festen Träger (z. B. einem Harz) zu immobilisieren. Die Peptidkette wird dann durch eine Reihe sich wiederholender Schritte, einschließlich Entschützung, Aktivierung und Kopplung, schrittweise verlängert. Die Syntheserichtung verläuft im Allgemeinen vom C--Terminus zum N--Terminus. Die wichtigsten verwendeten Schutzstrategien sind die BOC- (tert-Butyloxycarbonyl) und die Fmoc-Methode (9-Fluorenylmethyloxycarbonyl), wobei sich die Fmoc-Methode aufgrund ihrer milden Reaktionsbedingungen als dominierende Methode herausgestellt hat. Zu den häufig verwendeten Kopplungsreagenzien gehören sowohl Reagenzien vom Carbodiimid---Typ (z. B. DCC) als auch Oniumsalze (z. B. HBTU). Nach der Synthese muss das Peptid gespalten werden, typischerweise unter Verwendung von Reagenzien wie TFA oder HF, um es vom Harzträger zu eluieren.
Die Auswahl einer Peptidsynthesemethode hängt von der Länge der Peptidkette und den spezifischen Eigenschaften ihrer Sequenz ab: Die Festphasensynthese bietet eine hohe Effizienz und lässt sich leicht automatisieren, sodass sie sich gut für die Synthese von Peptiden mittlerer Länge (z. B. etwa 30 Aminosäuren) eignet. Umgekehrt ist die Lösungsphasensynthese besser für die Produktion kurzer Peptide geeignet. Für „schwierige“ Peptide-wie Sequenzen, die zur Aggregation neigen oder solche, die spezielle Aminosäuren enthalten-alternative Strategien, wie die Pseudoprolin-Methode oder Schutzmethoden vom *ortho*-Hydroxybenzyl--Typ.