Peptidsyntese gjort effektiv ved hjælp af sonikering

Fastfasepeptidsyntese (SPPS) er den almindelige metode til peptidsyntese. Ultralydbehandling er et pålideligt værktøj til at intensivere fastfasepeptidsyntese, hvilket resulterer i højere udbytter, forbedret renhed, ingen racemisering og signifikant accelereret reaktionshastighed. Hielscher Ultrasonics tilbyder forskellige ultralydsløsninger til peptidsyntese, spaltning og opløsning.

Ultralyd peptid syntese

Ultralydbehandling anvendes allerede i vid udstrækning som intensiverende metode i organisk syntese og er kendt for sine fordele såsom drastisk reducerede reaktionstider, højere udbytter, mindre biprodukter, indledning af veje, som ikke kunne opnås på andre måder og / eller bedre selektivitet. Store fordele kan også opnås, når sonikering er koblet til peptidsyntese reaktioner. Forskningsresultater har vist, at ultralydassisteret peptidsyntese opnår optimeret udbytte af peptider med høj renhed uden racemisering inden for en kort reaktionstid.

Fordele ved ultralydpeptidsyntese

  • Højt peptidudbytte
  • Markant hurtigere syntese
  • Højere peptidrenhed
  • Ingen racemisering
  • Parallel syntese af forskellige peptider
  • Lineær skalerbar til ethvert volumen

Anmodning om oplysninger




Bemærk vores Fortrolighedspolitik.


Ultralyd cuphorn til ensartet sonikering af flere reaktorbeholdere, fx for forbedret peptidsyntese.

Ultralyd cuphorn til ensartet sonikering af flere reaktorbeholdere til forbedret peptidsyntese.

Skematisk repræsentation af Merrifield fastfasepeptidsyntesen, som kan intensiveres ved sonikering.

Grafik, der viser Merrifield fastfasepeptidsyntesen. Ultralydbehandling bruges til at fremme og forbedre syntesereaktionen såvel som til spaltning af de syntetiserede peptider fra harpiksen.
Grafik: ©Conejos-Sanchez et al., 2014)

Fastfasepeptidsyntese forbedret med ultralyd

Fastfasepeptidsyntese (SPPS) er en kemisk reaktion, der tillader samling af en peptidkæde gennem successive reaktioner af aminosyrederivater på en uopløselig porøs støtte. Den traditionelle fastfasepeptidsyntese er imidlertid en relativt ineffektiv og langsom proces. Derfor er ultralydsintensivering af peptidsyntese et højt anset værktøj til en mere effektiv og hurtig syntese af peptider.
Silva et al. (2021) sammenlignede "klassisk" fluorenylmethoxycarbonyl (Fmoc)-fastfasepeptidsyntese (SPPS) med ultralyd (US)-assisteret SPPS baseret på fremstilling af tre peptider, nemlig fibroblastvækstfaktorreceptoren 3 (FGFR3)-specifikt peptid Pep1 (VSPPLTLGQLLS-NH2) og de nye peptider Pep2 (RQMATADEA-NH2) og Pep3 (AAVALLPAVLLALLAPRQMATADEA-NH2).
USA-assisteret SPPS førte til en 14 gange (Pep1) og 4 gange tidsreduktion (Pep2) i peptidsamling sammenlignet med den "klassiske" metode. Interessant nok gav ultralydassisteret SPPS Pep1 i højere renhed (82%) end den "klassiske" SPPS (73%). Den betydelige tidsreduktion kombineret med høj råpeptidrenhed, der blev opnået, fik forskerholdet til at anvende USA-assisteret SPPS på det store peptid Pep3, som viser et stort antal hydrofobe aminosyrer og homooligo-sekvenser. Bemærkelsesværdigt nok blev syntesen af dette 25-mer peptid opnået inden for mindre end 6 timer (347 min) i moderat renhed (ca. 49%).

Ultralyd fastfasepeptidsyntese (US-SPPS) er en effektiv teknik til peptidsyntese, der forhindrer racemisering.

Hurtigere peptidsyntese via fastfasepeptidsyntese ved hjælp af ultralyd agitation.
(Undersøgelse og analyse: Wołczański et al., 2019)

Merlino et al. (2019) gennemførte også en omfattende undersøgelse af ultralydseffekterne på Fmoc-baseret fastfasepeptidsyntese, som tillod syntese af forskellige biologisk aktive peptider (op til 44-mer) med en bemærkelsesværdig besparelse af materiale og reaktionstid. De viste, at ultralydbehandling ikke forværrede de vigtigste bivirkninger og forbedrede syntesen af peptider udstyret med “vanskelige sekvenser”, placere ultralyd-fremmet fastfasepeptidsyntese (US-SPPS) blandt de nuværende højeffektive peptidsyntetiske strategier.

Tilgængeligheden af højtydende systemer til ultralyd (sonisk) syntese af peptider giver mulighed for signifikant forbedrede syntesehastigheder og en stigning i renheden af råvarer. (jf. Wołczański et al., 2019)

Ultralydpeptidsyntese giver høje udbytter af peptider med høj renhed, mens racemisering forhindres.

Undersøgelsen af racemisering. Sammenligning af signifikante 1H NMR-spektre af modeller peptider syntetiseret manuelt ved hjælp af den klassiske tilgang ved stuetemperatur vs ultralydsmetode ved forhøjet temperatur. Kemiske forskydninger af His og Cys α-protoner og methylengruppe af Acm (venstre paneler), ɣ-methylprotoner af Val (højre paneler) viser, at sonikering ved 70 ° C ikke forårsager racemisering.
(Undersøgelse og analyse: Wołczański et al., 2019)

Ultralyd spaltning af peptider

Efter fastfasepeptidsyntese (SPPS) skal syntetiserede peptider spaltes fra de polymere harpikser. Dette trin er også kendt som deprotection. Når almindelig omrystning og ultralydbehandling for peptidspaltning fra harpiks sammenlignes, kræver rystemetoden ca. 1 time, mens ultralydsspaltning kan opnås på 15 til 20 minutter. Ultralydpeptidspaltningen kan påføres spaltningen af beskyttede aminosyrer og peptider bundet til polystyrenharpikser gennem benzylesterbindinger.

Ultralydsspaltning er en hurtig og pålidelig teknik til at adskille syntetiserede peptider fra polystyrenharpiks.

Ultralydsspaltning af peptider fra polystyrenharpiks giver høje udbytter af peptider i høj renhed uden racemisering inden for en hurtig procedure.
(studie og grafik: ©Anuradha og Ravindranath, 1995)

Ultralyd agiteret reaktor til forbedret peptidsyntese.

Ultralyd agiteret reaktor til forbedret og accelereret peptidsyntese. Billedet viser ultralydsdroner UP200St i en omrørt glasreaktor.

Anmodning om oplysninger




Bemærk vores Fortrolighedspolitik.


Højtydende ultralydapparater til peptidsyntese
Hielscher Ultrasonics tilbyder forskellige ultralydsløsninger til direkte og indirekte sonikering. Kraftfulde og præcist kontrollerbare ultralydsprocessorer leverer nøjagtigt den rigtige mængde ultralydsenergi til reaktionsbeholderen. Uanset om du bruger sprøjter, rør, multi-brønd plader eller glasreaktorer som syntesebeholder, tilbyder Hielscher Ultrasonics den mest egnede ultralydsapparat til din peptidapplikation.

Hielscher ultralydssystemer er ideelle til syntese af

  • tilpassede peptider
  • storstilet peptidproduktion
  • peptid biblioteker

Mange peptidsynteser udføres i sprøjter (f.eks. Fritted sprøjtereaktorer). Hielscher's ultralyd sprøjte agitator sonikerer peptidopløsningen, der kobler ultralydbølgerne gennem sprøjtevæggen ind i væsken. Ultralydsprøjte omrører er en af de mest populære ultralydsløsninger til ultralydassisteret syntese af peptider.
Ultralyd cuphorn er et egnet værktøj til sonikere op til 5 reaktorbeholdere, mens VialTweeter kan holde op til ti reaktionsrør plus yderligere fem større beholder via clamp-on tilbehør.
For andre reaktortyper såsom Merrifield eller Kamysz fastfasereaktor og andre polypropylen- eller borosilikatbeholdere / reaktorer tilbyder Hielscher tilpassede clamp-on ultralydssystemer til indirekte sonikering.
Til fastfasepeptidsyntese i multiwell / microtiter plader er UIP400MTP den ideelle enhed. Ultralydkavitation er indirekte koblet ensartet ind i de mange prøvebrønde til overlegen masseoverførsel og syntesereaktion. Se videoen herunder for at se UIP400MTP i aktion!
Selvfølgelig kan større strirred glasreaktorer, f.eks. til opløsningsfasesyntese, let udstyres med ultralydssonder (alias sonotroder eller ultralydshorn) af enhver størrelse.

Fordele ved Hielscher ultralydapparater til peptidsyntese

  • forskellige ultralydsapparattyper
  • direkte og indirekte sonikering
  • præcis intensitetskontrol
  • præcis temperaturkontrol
  • kontinuerlig eller pulserende ultralyd
  • smarte funktioner, programmerbare enheder
  • Tilgængelig for alle diskenheder
  • lineær skalerbarhed
UIP400MTP ultralyd homogenisator kan sonikere multi-well-plader og mikro-titer-plader til cellelyse, DNA fragmentering, dispergering eller homogenisering.

UIP400MTP til multi-well-plade sonikering

Kontakt os! / Spørg Os!

Bed om mere information

Brug venligst nedenstående formular til at anmode om yderligere oplysninger om ultralydsprocessorer, programmer og pris. Vi vil være glade for at diskutere din proces med dig og tilbyde dig et ultralydssystem, der opfylder dine krav!









Bemærk venligst, at vores Fortrolighedspolitik.


Ultralyd højforskydning homogenisatorer anvendes i lab, bench-top, pilot og industriel forarbejdning.

Hielscher Ultrasonics fremstiller højtydende ultralydhomogenisatorer til blanding af applikationer, dispersion, emulgering og udvinding på laboratorium, pilot og industriel skala.



Litteratur / Referencer

Fakta Værd at vide

Peptider

Peptider er forbindelser, hvor flere aminosyrer er bundet via amidbindinger, såkaldte peptidbindinger. Når bundet i komplekse strukturer – typisk bestående af 50 eller flere aminosyrer - disse store peptidstrukturer betegnes proteiner. Peptider er en vigtig byggesten i livet og opfylder mange funktioner i kroppen.

Peptidsyntese

I organisk kemi, molekylærbiologi og life science er peptidsyntese processen med at producere peptider. Peptider syntetiseres kemisk via kondensationsreaktion af carboxylgruppen af en aminosyre til aminogruppen af en anden aminosyre. Beskyttelse af grupper (også beskyttende grupper) strategier anvendes normalt for at undgå uønskede bivirkninger med de forskellige aminosyre sidekæder.
Kemisk (in vitro) peptidsyntese starter oftest med at koble carboxylgruppen af den indkommende aminosyre (C-terminus) til N-terminus for den voksende peptidkæde. I modsætning til denne C-to-N-syntese forekommer naturlig proteinbiosyntese af lange peptider i levende organismer i modsat retning. Dette betyder, at i biosyntese er N-terminus for den indkommende aminosyre bundet til C-terminus af proteinkæden (N-til-C).
De fleste forsknings- og udviklingsprotokoller for peptidsyntese er baseret på fastfasemetoder, mens opløsningsfasesyntesemetoder kan findes i storstilet industriel produktion af peptider.


Højtydende ultralyd! Hielschers produktsortiment dækker hele spektret fra den kompakte lab ultralydsprocessor over bench-top enheder til fuldindustrielle ultralydssystemer.

Hielscher Ultrasonics fremstiller højtydende ultralyd homogenisatorer fra Lab til industriel størrelse.