芋螺毒素的化學合成是獲得芋螺毒素的重要方法，也是進一步研究芋螺毒素活性與結構的基礎。關于芋螺毒素線性肽的合成研究已較深入，合成過程中最主要的問題是二硫鍵如何正確連接。針對不同的芋螺毒素合成，一般是在原有研究基礎上，進一步摸索適宜的保護基團和折疊方法。在線性肽的合成過程中，應優化反應試劑，減少副產物的形成，縮短反應時間，提高合成效率。
自從20世紀80年代中期合成α-芋螺毒素GI和MI以及ω-芋螺毒素GVIA以來，有數百種芋螺毒素肽都通過多肽固相合成法（solidphase peptide synthesis，簡稱SPPS）合成。方向是從C端到N端。每一個氨基酸連接由以下幾個過程組成：首先是去保護，即保護氨基酸必須用一種堿性溶劑去除氨基的保護基團；其次是氨基酸活化，即下一個連接的氨基酸羧基被一種活化劑所活化；最后是偶聯，活化的單體和游離的氨基反應，形成肽鍵。以上3步循環進行，直至所需的肽合成完畢。
在合成過程中，氨基酸保護基團對合成有著重要影響，特別是一些易于氧化的氨基酸，如Met，Trp等，選擇適宜的保護基團可以減少副反應發生。由于芋螺毒素富含半胱氨酸，所以在合成時半胱氨酸保護基團需要慎重考慮。在固相合成中，半胱氨酸有10種以上的保護基團供選擇。這些保護基團對酸堿或金屬離子的穩定性不同，可以根據這一特點脫去保護基團，從而可以形成游離的巰基、硫醇鹽或者直接脫去保護基團且同時形成二硫鍵，在這個過程中，切割液起著決定性作用。S-Trt、S-Tmob、S-Xan是芋螺毒素合成中常用的半胱氨酸保護基團，對酸不穩定，因此可與其它的保護基團一起用TFA等切割液脫去形成游離的巰基。S-Acm對酸很穩定，可用于Boc或Fmoc合成中，一般用I2或者Tl（tfa）3直接脫去并同時形成二硫鍵，也可以在汞鹽的條件下脫去并形成游離的巰基，這時要注意His，Met，Trp或者Tyr，它們都有可能被氧化。在Boc合成中，最常用的保護基團是S-MeBzl和S-MeOBzl，它們都對TFA很穩定，但可以用HF脫去。若S-Fm用作半胱氨酸的保護基團，就能先于樹脂被脫除。適宜的氨基酸保護基團可以減少合成過程中的副反應，提高合成效率。