Bərk Faza Peptid Sintezi – Sonikasiya ilə Daha Səmərəli

Bərk Fazalı Peptid Sintezi (SPPS) peptid sintezi üçün ümumi üsuldur. Ultrasonication yüksək məhsuldarlıq, təkmilləşdirilmiş təmizlik, heç bir rasemizasiya və əhəmiyyətli dərəcədə sürətlənmiş reaksiya sürəti ilə nəticələnən bərk fazalı peptid sintezini gücləndirmək üçün etibarlı bir vasitədir. Hielscher Ultrasonics peptid sintezi, parçalanması və həlli üçün müxtəlif ultrasəs həllər təklif edir.

Ultrasəs bərk fazalı peptid sintezi

Ultrasonikasiya artıq üzvi sintezdə intensivləşdirici üsul kimi geniş şəkildə tətbiq edilir və kəskin şəkildə azaldılmış reaksiya vaxtları, yüksək məhsuldarlıq, daha az yan məhsul, başqa yollarla əldə edilə bilməyən yolların başlaması və/yaxud üstünlükləri ilə məşhurdur. daha yaxşı seçicilik. Sonikasiya peptid sintezi reaksiyalarına qoşulduqda böyük faydalar da əldə edilə bilər. Tədqiqat nəticələri göstərdi ki, ultrasəs köməyi ilə peptid sintezi qısa bir reaksiya müddətində rasemizasiya olmadan yüksək təmizliyə malik peptidlərin optimallaşdırılmış məhsuldarlığına nail olur.

Ultrasəs peptid sintezinin üstünlükləri

Yüksək peptid məhsuldarlığı
Əhəmiyyətli dərəcədə sürətli sintez
Daha yüksək peptid təmizliyi
Rasemizasiya yoxdur
Müxtəlif peptidlərin paralel sintezi
İstənilən həcmə miqyaslana bilər

Təkmilləşdirilmiş peptid sintezi üçün, məsələn, bir neçə reaktor damarlarının vahid sonication üçün ultrasəs cuphorn.

Təkmilləşdirilmiş peptid sintezi üçün bir neçə reaktor gəmisinin vahid sonikasiyası üçün ultrasəs kuboku.

Sonikasiya ilə gücləndirilə bilən Merrifield bərk fazalı peptid sintezinin sxematik təsviri.

Merrifield bərk fazalı peptid sintezini nümayiş etdirən qrafik. Ultrasonikasiya sintez reaksiyasını təşviq etmək və artırmaq, həmçinin sintez edilmiş peptidlərin qatrandan ayrılması üçün istifadə olunur.
Qrafik: ©Conejos-Sanchez et al., 2014)

Öyrənmək	Peptid(lər) öyrənildi	Reaksiya müddəti (Klassik və ABŞ-SPPS)	Xam Saflıq (Klassik və ABŞ-SPPS)	İrqləşmə və yan reaksiyalar	Əsas Çıxarışlar
Wołczański və başqaları. (2019)	Met-enkefalin, UB33-43-OCam, TAT48-60-NH2, B2m58-69-NH2, ACP65-74-NH2, β-endorfin	600–1920 dəq → 48–284 dəq	24,2–71,3% → 60,6–89,9%	Cys/His üçün heç biri, hətta 70°C-də müşahidə edilməmişdir	~7-12x daha sürətli sintez; xüsusilə TAT kimi aqreqasiyaya meylli ardıcıllıqlar üçün əsas təmizlik təkmilləşdirmələri.
Silva və başqaları. (2021)	Pep1 (12-mer), Pep2 (9-mer), Pep3 (25-mer)	>3515/365 dəq → ~250/85 dəq (Pep1/Pep2); Pep3: 347 dəq (yalnız ABŞ)	73–84% → 72–82% (Pep1/Pep2)	Test olunmayıb; Pep2-də azacıq təmizlik itkisi qeyd edildi	Pep1 üçün 14 dəfə vaxt azaldı; xam məhsuldarlıq əhəmiyyətli dərəcədə artıb.
Merlino və b. (2019)	Model pentapeptidlər, peptidlər 44-mer-ə qədər, “çətin ardıcıllıqlar” (Aβ 1-42, ACP 65-74)	60 dəqiqə → 30 dəqiqə (model)	84% → 93% (model); istilik istiliyindən (~45°C) əhəmiyyətli dərəcədə yüksəkdir	Cys/Onun enantiomerləri üçün əhəmiyyətli artım yoxdur	Çətin/toplaşmaya meylli ardıcıllıqlar üçün çox effektivdir; yüksək təmizliyi qoruyaraq reagentin artıq artıqlığını azaldır.

Ultrasəs ilə Təkmilləşdirilmiş Bərk Fazalı Peptid Sintezi

Bərk Faza Peptid Sintezi (SPPS) həll olunmayan məsaməli dayaq üzərində amin turşusu törəmələrinin ardıcıl reaksiyaları vasitəsilə peptid zəncirinin yığılmasına imkan verən kimyəvi reaksiyadır. Bununla belə, ənənəvi bərk fazalı peptid sintezi nisbətən səmərəsiz və yavaş bir prosesdir. Buna görə də, peptid sintezinin ultrasəs intensivləşdirilməsi peptidlərin daha effektiv və sürətli sintezi üçün yüksək qiymətləndirilən bir vasitədir.
Silva və başqaları. (2021) müqayisə etdi “klassik” Üç peptidin, yəni fibroblast böyümə faktoru reseptoru 3(FGFR3) spesifik peptid Pep1 (VSPPLTLGQLLS) və Pep1 (VSPPLTLGQLLS- peptid no) hazırlanmasına əsaslanan ultrasəs (ABŞ) ilə dəstəklənən SPPS ilə fluorenilmetoksikarbonil (Fmoc)-bərk fazalı peptid sintezi (SPPS) (RQMATADEA-NH2) və Pep3 (AAVALLPAVLLALLAPRQMATADEA-NH2).
ABŞ-ın dəstəyi ilə həyata keçirilən SPPS peptidlərin yığılma müddətini 14 dəfə (Pep1) və 4 dəfə (Pep2) azaldıb. “klassik” üsul. Maraqlıdır ki, ultrasəs yardımlı SPPS, Pep1-i daha yüksək təmizlikdə (82%) verdi. “klassik” SPPS (73%). Əldə edilən yüksək xam peptid təmizliyi ilə birlikdə vaxtın əhəmiyyətli dərəcədə azalması tədqiqat qrupunu çoxlu sayda hidrofobik amin turşuları və homooliqo-ardıcıllıqları əks etdirən böyük peptid Pep3-ə ABŞ tərəfindən dəstəklənən SPPS tətbiq etməyə sövq etdi. Maraqlıdır ki, bu 25-mer peptidin sintezi orta təmizlikdə (təqribən 49%) 6 saatdan az müddətdə (347 dəqiqə) əldə edilmişdir.

Ultrasonik bərk fazalı peptid sintezi (US-SPPS) peptid sintezi üçün rasemizasiyanın qarşısını alan təsirli bir texnikadır.

Ultrasəs həyəcanından istifadə edərək bərk fazalı peptid sintezi ilə daha sürətli peptid sintezi.
(Tədqiqat və təhlil: Wołczański et al., 2019)

Merlino və başqaları. (2019) həmçinin Fmoc əsaslı bərk fazalı peptid sintezinə ultrasəs effektlərinin hərtərəfli tədqiqini aparmışdır ki, bu da müxtəlif bioloji aktiv peptidlərin (44-mer-ə qədər) sintezinə imkan verir, nəzərə çarpacaq dərəcədə material və reaksiya vaxtına qənaət etmişdir. Onlar sübut etdilər ki, ultrasəs əsas yan reaksiyaları gücləndirmədi və peptidlərin sintezini yaxşılaşdırdı. “çətin ardıcıllıqlar”, ultrasəslə təşviq edilən bərk fazalı peptid sintezini (US-SPPS) cari yüksək effektiv peptid sintetik strategiyaları arasında yerləşdirmək.

Peptidlərin ultrasəs (səs) sintezi üçün yüksək performanslı sistemlərin mövcudluğu sintez sürətlərini əhəmiyyətli dərəcədə yaxşılaşdırmağa və xam məhsulların saflığını artırmağa imkan verir. (bax. Wołczański və başqaları, 2019)

Ultrasəs peptid sintezi yüksək təmizliyə malik peptidlərin yüksək məhsuldarlığını verir, rasemizasiyanın qarşısı alınır.

Rasemizasiyanın tədqiqi. Otaq temperaturunda klassik yanaşma ilə yüksək temperaturda ultrasəs metodu ilə əl ilə sintez edilmiş peptid modellərinin əhəmiyyətli 1H NMR spektrlərinin müqayisəsi. His və Cys α-protonlarının və Acm-in metilen qrupunun (sol panellər), Valın ɣ-metil protonlarının (sağ panellər) kimyəvi yerdəyişmələri göstərir ki, 70°C-də sonikasiya rasemizasiyaya səbəb olmur.
(Tədqiqat və təhlil: Wołczański et al., 2019)

Peptidlərin ultrasəs parçalanması

Bərk fazalı peptid sintezindən (SPPS) sonra sintez edilmiş peptidlər polimer qatranlardan ayrılmalıdır. Bu addım həm də qorunmanın ləğvi kimi tanınır. Qatrandan peptid parçalanması üçün ümumi sarsıntı və ultrasəs müqayisə edildikdə, silkələmə üsulu təqribən tələb edir. 1 saat, ultrasəs ilə parçalanma isə 15-20 dəqiqə ərzində həyata keçirilə bilər. Ultrasəs peptid parçalanması benzil ester bağları vasitəsilə polistirol qatranları ilə əlaqəli qorunan amin turşularının və peptidlərin parçalanmasına tətbiq edilə bilər.

Ultrasonik parçalanma polistirol qatranından sintez edilmiş peptidləri ayırmaq üçün sürətli və etibarlı bir üsuldur.

Peptidlərin polistirol qatranından ultrasəslə parçalanması sürətli prosedur çərçivəsində yüksək təmizlikdə, rasemizasiya olmadan yüksək peptid məhsulu verir.
(tədqiqat və qrafika: ©Anuradha və Ravindranath, 1995)

Təkmilləşdirilmiş peptid sintezi üçün ultrasəslə qarışdırılmış reaktor.

Təkmilləşdirilmiş və sürətləndirilmiş peptid sintezi üçün ultrasəslə qarışdırılmış reaktor. Şəkildə göstərilir ultrasəs cihazı UP200St qarışdırılmış şüşə reaktorda.

Peptid Sintezi üçün Yüksək Performanslı Ultrasonikatorlar

Hielscher Ultrasonics birbaşa və dolayı sonication üçün müxtəlif ultrasəs həll təklif edir. Güclü və dəqiq idarə olunan ultrasəs prosessorları reaksiya qabına lazımi miqdarda ultrasəs enerjisi verir. Sintez qabı kimi şprislər, borular, çox quyulu lövhələr və ya şüşə reaktorlardan istifadə etməyinizdən asılı olmayaraq, Hielscher Ultrasonics peptid tətbiqiniz üçün ən uyğun ultrasəs cihazı təklif edir.

Hielscher ultrasəs sistemləri sintezi üçün idealdır

xüsusi peptidlər
geniş miqyaslı peptid istehsalı
peptid kitabxanaları

Bir çox peptid sintezi şprislərdə (məsələn, şpris reaktorlarında) həyata keçirilir. Hielscher-in ultrasəs şpris qarışdırıcısı ultrasəs dalğalarını şpris divarından mayeyə birləşdirən peptid məhlulunu sonikasiya edir. Ultrasəs şpris qarışdırıcı peptidlərin ultrasəs köməyi ilə sintezi üçün ən məşhur ultrasəs həllərindən biridir.
Ultrasəs kuboku 5-ə qədər reaktor gəmisini sonikasiya etmək üçün uyğun bir vasitədir, VialTweeter isə on reaksiya borusu və əlavə olaraq sıxac-on aksesuar vasitəsilə beş daha böyük gəmi saxlaya bilər.
Merrifield və ya Kamysz kimi bərk fazalı reaktorlar və digər polipropilen və ya borosilikat çənlər və reaktorlar üçün Hielscher fərdiləşdirilmiş klamp-on montaj və ya flanş ilə dolayı və birbaşa sonikasiya üçün sonikatorlar təklif edir.

Əlbəttə ki, daha böyük qarışdırılmış şüşə reaktorlar, məs. həll fazasının sintezi üçün istənilən ölçülü ultrasəs zondları (aka sonotrodlar və ya ultrasəs buynuzları) ilə asanlıqla təchiz oluna bilər.

Peptid sintezi üçün Hielscher Ultrasonicators üstünlükləri

müxtəlif ultrasəs cihazları
birbaşa və dolayı sonikasiya
dəqiq intensivliyə nəzarət
dəqiq temperatur nəzarəti
davamlı və ya impulslu ultrasəs
ağıllı xüsusiyyətlər, proqramlaşdırıla bilən cihazlar
istənilən həcm üçün mövcuddur
xətti miqyaslılıq

Çoxqumlu/mikrotiter lövhələrdə bərk fazalı peptid sintezi üçün UIP400MTP ideal cihazdır. Ultrasonik kavitasiya bir çox nümunə quyularına bərabər şəkildə dolayı yolla ötürülür ki, bu da kütlə ötürməsini və sintez reaksiyasını üstün hala gətirir. Aşağıdakı videoya baxın və görin ki, mikrotəbəqə sonikatoru UIP400MTP necə işləyir!

UIP400MTP ultrasəs homojenizatoru hüceyrə lizisi, DNT parçalanması, dispersiya və ya homogenləşdirmə üçün çox quyulu lövhələr və mikro titr plitələri sonikləşdirə bilər.

Bizimlə əlaqə saxlayın! / Bizdən soruşun!

Ultrasonik yüksək kəsici homojenizatorlar laboratoriya, dəzgah üstü, pilot və sənaye emalında istifadə olunur.

Hielscher Ultrasonics, laboratoriya, pilot və sənaye miqyasında qarışdırma tətbiqləri, dispersiya, emulsiya və ekstraksiya üçün yüksək performanslı ultrasəs homogenizatorları istehsal edir.

Əlaqədar Mövzular

Ultrasonik Peptid Sintezi haqqında Bilməyə Dəyər Faktlar

Peptidlər Nədir?

Peptidlər çoxlu amin turşularının peptid bağları adlanan amid bağları vasitəsilə bağlandığı birləşmələrdir. Mürəkkəb strukturlarda bağlandıqda – adətən 50 və ya daha çox amin turşusundan ibarət olan bu böyük peptid strukturlarına zülallar deyilir. Peptidlər həyatın əsas blokudur və bədəndə çoxsaylı funksiyaları yerinə yetirir.

Peptid Sintezi Necə İşləyir?

Üzvi kimya, molekulyar biologiya və həyat elmində peptid sintezi peptidlərin əmələ gəlməsi prosesidir. Peptidlər bir amin turşusunun karboksil qrupunun digər amin turşusunun amin qrupuna kondensasiya reaksiyası yolu ilə kimyəvi şəkildə sintez olunur. Müxtəlif amin turşuları yan zəncirləri ilə arzuolunmaz yan reaksiyaların qarşısını almaq üçün qoruyucu qruplar (həmçinin qoruyucu qruplar) strategiyaları adətən istifadə olunur.
Kimyəvi (in-vitro) peptid sintezi ən çox daxil olan amin turşusunun (C-terminus) karboksil qrupunun böyüyən peptid zəncirinin N-terminusuna qoşulması ilə başlayır. Bu C-to-N sintezindən fərqli olaraq, canlı orqanizmlərdə uzun peptidlərin təbii protein biosintezi əks istiqamətdə baş verir. Bu o deməkdir ki, biosintezdə daxil olan amin turşusunun N-terminusu zülal zəncirinin C-terminusuna (N-to-C) bağlıdır.
Peptid sintezi üçün əksər tədqiqat və inkişaf protokolları bərk faza üsullarına əsaslanır, həll fazalı sintez üsulları isə peptidlərin geniş miqyaslı sənaye istehsalında tapıla bilər.

Peptid Sintezində Cari Texnologiya Nədir?
SUS-SPPS (Davamlı Ultrasonik Köməkli SPPS) Prosesin dövr başına yalnız iki addıma endirildiyi göstərilmişdir (birləşmiş qoşma/qapaqlama/qoruma götürmə + tək yuyulma), bununla da həll edicinin istehlakı və vaxtı əhəmiyyətli dərəcədə azalır. (müq. Mottola et al., 2025)
Ultrasonik köməkli TAPS tam sintezlərdə (məsələn, lipobaktin) uğurla göstərilmiş yeni bir birləşmədir və API istehsalı üçün CDMO-lar tərəfindən araşdırılır.
Ultrasəs dəstəkli TAGGING peptid sintezinin üstünlüklərini kəşf edin!
davamlı emal daha da təkmilləşdirmə kimi araşdırılır – Sililetlənmiş etiket dəstəyi ilə davamlı tək qazanda sintez platformaları təsvir edilmişdir.
Sahə yaşıl kimya prinsiplərinə doğru irəliləyir, ultrasəs və TAPS həm həll edicinin istifadəsinin azaldılmasına, reagent yükləməsinin aşağı salınmasına, həm də dayanıqlığın yaxşılaşdırılmasına töhfə verir.

Ədəbiyyat / İstinadlar

Merlino, F., Tomassi, S., Yousif, A. M., Messere, A., Marinelli, L., Grieco, P., Novellino, E., Cosconati, S., Di Maro, S. (2019): Boosting Fmoc Solid-Phase Peptide Synthesis by Ultrasonication. Organic Letters, 21(16), 2019. 6378–6382.
Andrew M. Bray; Liana M. Lagniton; Robert M. Valerio; N.Joe Maeji (1994): Sonication-assisted cleavage of hydrophobic peptides. Application in multipin peptide synthesis. Tetrahedron Letters 35(48), 1994. 9079–9082.
Silva, R., Franco Machado, J., Gonçalves, K., Lucas, F. M., Batista, S., Melo, R., Morais, T. S., & Correia, J. (2021): Ultrasonication Improves Solid Phase Synthesis of Peptides Specific for Fibroblast Growth Factor Receptor and for the Protein-Protein Interface RANK-TRAF6. Molecules (Basel, Switzerland), 26(23), 7349.
Conejos-Sanchez, Inmaculada; Duro Castaño, Aroa; Vicent, María (2014): Peptide-Based Polymer Therapeutics. Polymers. 6. 515-551.
Raheem, Shvan J; Schmidt, Benjamin W; Solomon, Viswas Raja; Salih, Akam K; Price, Eric W (2020): Ultrasonic-Assisted Solid-Phase Peptide Synthesis of DOTA-TATE and DOTA-linker-TATE Derivatives as a Simple and Low-Cost Method for the Facile Synthesis of Chelator-Peptide Conjugates. ACS Bioconjugate Chemistry, 2020.
Salvatore Mottola, Alessandra Del Bene, Vincenzo Mazzarella, Roberto Cutolo, Ida Boccino, Francesco Merlino, Sandro Cosconati, Salvatore Di Maro, Anna Messere (2015): Sustainable Ultrasound-Assisted Solid-Phase peptide synthesis (SUS-SPPS): Less Waste, more efficiency. Ultrasonics Sonochemistry, Volume 114, 2025.
M.V. Anuradha, B. Ravindranath (1995): Ultrasound in peptide synthesis. 4: Rapid cleavage of polymer-bound protected peptides by alkali and alkanolamines. Tetrahedron Volume 51, Issue 19, 1995. 5675-5680.
Wołczański, G., Płóciennik, H., Lisowski, M., Stefanowicz, P. (2019): The faster peptide synthesis on the solid phase using ultrasonic agitation. Tetrahedron Letters, 2019.

High performance ultrasonics! Hielscher's product range covers the full spectrum from the compact lab ultrasonicator over bench-top units to full-industrial ultrasonic systems.

Hielscher Ultrasonics yüksək performanslı ultrasəs homogenizatorları istehsal edir laboratoriya üçün sənaye ölçüsü.