סינתזת פפטיד נעשה יעיל באמצעות Sonication
סינתזת פפטיד שלב מוצק (SPPS) היא השיטה הנפוצה עבור סינתזת פפטיד. Ultrasonication הוא כלי אמין כדי להגביר את סינתזת פפטיד פאזה מוצקה וכתוצאה מכך תשואות גבוהות יותר, טוהר משופר, ללא racemization ומהירות תגובה מואצת באופן משמעותי. Hielscher אולטרסוניקה מציעה פתרונות אולטרה סאונד שונים עבור סינתזת פפטיד, מחשוף, המסה.
סינתזת פפטיד אולטרה סאונד
Ultrasonication כבר מיושם באופן נרחב כשיטה מתעצמת בסינתזה אורגנית והוא ידוע ביתרונותיה כגון זמני תגובה מופחתים באופן דרסטי, תשואות גבוהות יותר, פחות תוצרי לוואי, ייזום של מסלולים, אשר לא ניתן להשיג בדרכים אחרות, ו / או סלקטיביות טובה יותר. יתרונות גדולים ניתן להשיג גם, כאשר sonication הוא מצמיד לתוך תגובות סינתזה פפטיד. תוצאות מחקר הראו כי סינתזת פפטיד בסיוע באולטרסאונד משיגה תשואה אופטימלית של פפטידים עם טוהר גבוה, ללא racemization בתוך זמן תגובה קצר.
- תשואות פפטיד גבוהות
- סינתזה מהירה משמעותית
- טוהר פפטיד גבוה יותר
- ללא מירוצים
- סינתזה מקבילה של פפטידים שונים
- מדרגי ליניארי לכל אמצעי אחסון
Cuphorn אולטרה סאונד עבור sonication אחיד של מספר כלי כור עבור סינתזת פפטיד משופרת.
גרפיקה מדגימה את סינתזת הפפטיד של שלב מוצק מריפילד. Ultrasonication משמש כדי לקדם ולשפר את תגובת הסינתזה, כמו גם עבור מחשוף של פפטידים מסונתז מן השרף.
גרפיקה: ©Conejos-Sanchez ואח ', 2014)
סינתזת פפטיד שלב מוצק משופרת עם אולטראסאונד
סינתזת פפטיד שלב מוצק (SPPS) היא תגובה כימית המאפשרת הרכבה של שרשרת פפטיד באמצעות תגובות רצופות של נגזרות חומצות אמינו על תמיכה נקבובית מסיסים. עם זאת, סינתזת הפפטיד המסורתית של שלב מוצק היא תהליך לא יעיל ואיטי יחסית. לכן, התעצמות קולית של סינתזת פפטיד הוא כלי מוערך מאוד עבור סינתזה יעילה ומהירה יותר של פפטידים.
סילבה ואח ' (2021) לעומת "קלאסי" fluorenylmethoxycarbonyl (Fmoc)-מוצק פאזה פפטיד סינתזה (SPPS) עם אולטרסאונד (ארה"ב)בסיוע SPPS מבוסס על הכנת שלושה פפטידים, כלומר קולטן גורם גדילה פיברובלסט 3 (FGFR3) ספציפי פפטיד פפ1 (VSPPLTLGQLLS-NH2) ואת הפפטידים החדשים פפ2 (RQMATADEA-NH2) ו Pep3 (AAVALLPAVLLALLAPRQMATADEA-NH2).
SPPS בסיוע ארה"ב הוביל להפחתת זמן של פי 14 (Pep1) ופי 4 (Pep2) בהרכבת פפטיד בהשוואה לשיטה "הקלאסית". מעניין, SPPS בסיוע אולטרסאונד הניב Pep1 בטוהר גבוה יותר (82%) מאשר SPPS "קלאסי" (73%). הפחתת הזמן המשמעותית בשילוב עם טוהר פפטיד גולמי גבוה שהושג הניע את צוות המחקר ליישם SPPS בסיוע ארה"ב על הפפטיד הגדול Pep3, המציג מספר גבוה של חומצות אמינו הידרופוביות ורצפים הומו-אוליגו. למרבה הפלא, הסינתזה של פפטיד זה 25 מטר הושג בתוך פחות מ 6 שעות (347 דקות) בטוהר מתון (כ. 49%).
סינתזת פפטיד מהירה יותר באמצעות סינתזת פפטיד פאזה מוצקה באמצעות תסיסה קולית.
(מחקר וניתוח: וולצ'נסקי ואח', 2019)
מרלינו ואח ' (2019) גם ערך מחקר מקיף של ההשפעות הקוליות על סינתזת פפטיד מבוסס Fmoc מוצק פאזה, אשר אפשר סינתזה של פפטידים פעילים ביולוגית שונים (עד 44-mer), עם חיסכון מדהים של חומר וזמן תגובה. הם הוכיחו כי ultrasoniction לא להחמיר את תגובות הצד העיקרי ושיפר את הסינתזה של פפטידים ניחן עם “רצפים קשים”הצבת סינתזת פפטיד שלב מוצק מקודמת באולטרסאונד (US-SPPS) בין האסטרטגיות הסינתטיות הפפטיד היעילות הנוכחיות.,
הזמינות של מערכות ביצועים גבוהים עבור סינתזה קולית (סונית) של פפטידים מאפשר שיעורי סינתזה משופרים באופן משמעותי ועלייה של טוהר של מוצרי גלם. (cf. Wołczański et al., 2019)
חקירת גזענות. השוואה של ספקטרום משמעותי 1H NMR של דגמים פפטידים מסונתזים באופן ידני באמצעות הגישה הקלאסית בטמפרטורת החדר לעומת שיטה קולית בטמפרטורה גבוהה. שינויים כימיים שלו ו Cys α-פרוטונים וקבוצת מתילן של Acm (לוחות שמאל), פרוטונים ɣ-מתיל של ואל (לוחות ימניים) להראות כי sonication ב 70 °C אינו גורם racemization.
(מחקר וניתוח: וולצ'נסקי ואח', 2019)
מחשוף אולטרה סאונד של פפטידים
לאחר סינתזת פפטיד שלב מוצק (SPPS), פפטידים מסונתזים חייבים להיות מבקע מן השרפים הפולימריים. שלב זה ידוע גם בשם deprotection. כאשר רעד נפוץ ultrasonication עבור מחשוף פפטיד מן שרף משווים, שיטת הרעידות דורשת כ. 1 שעה, בעוד מחשוף קולי ניתן להשיג ב 15 עד 20 דקות. מחשוף פפטיד קולי יכול להיות מיושם על המחשוף של חומצות אמינו מוגנות ופפטידים הקשורים שרפים פוליסטירן באמצעות קשרים אסתר בנזילי.
מחשוף אולטרה סאונד של פפטידים משרף פוליסטירן נותן תשואות גבוהות של פפטידים בטוהר גבוה, ללא racemization, בתוך הליך מהיר.
(מחקר וגרפיקה: ©אנורדה ורבינדראנת, 1995)
כור נסער באולטרסאונד לסינתזת פפטיד משופרת ומואצת. התמונה מציגה את אולטראסאונדטור UP200St בכור זכוכית מעורבב.
Hielscher אולטרסוניקה מציעה פתרון קולי שונים עבור sonication ישיר ועקיף. מעבדי אולטרה סאונד חזקים וניתן לשליטה מדויקת מספקים בדיוק את הכמות הנכונה של אנרגיית אולטרסאונד לכלי התגובה. בין אם אתה משתמש מזרקים, צינורות, צלחות מרובות בארות, או כורי זכוכית ככלי סינתזה, Hielscher אולטרסוניקה מציעה ultrasonicator המתאים ביותר עבור יישום הפפטיד שלך.
- פפטידים מותאמים אישית
- ייצור פפטיד בקנה מידה גדול
- ספריות פפטיד
סינתיסייזרים פפטיד רבים מבוצעים מזרקים (למשל, כורים מזרק fritted). מסית מזרק אולטרה סאונד של Hielscher sonicates פתרון פפטיד צימוד גלי אולטרסאונד דרך קיר המזרק לתוך הנוזל. מסית מזרק קולי הוא אחד הפתרונות הקוליים הפופולריים ביותר עבור סינתזה בסיוע באולטרסאונד של פפטידים.
cuphorn קולי הוא כלי מתאים sonicate עד 5 כלי כור, בעוד VialTweeter יכול להחזיק עד עשרה צינורות תגובה בתוספת בנוסף חמישה כלי גדול יותר באמצעות אביזר מהדק על.
עבור סוגי כורים אחרים כגון כור Merrifield או Kamysz מוצק פאזה ופוליפרופילן אחרים או borosilicate כלי / כורים, Hielscher מציע מערכות אולטרה סאונד מהדק-על מותאם אישית עבור sonication עקיף.
עבור סינתזת פפטיד שלב מוצק בלוחות multiwell / microtiter, UIP400MTP הוא המכשיר האידיאלי. cavitation אולטרה סאונד הוא בעקיפין מצמיד באופן אחיד לתוך בארות מדגם רבים עבור העברת מסה מעולה ותגובת סינתזה. צפה בסרטון הווידאו שלהלן כדי לראות את UIP400MTP בפעולה!
כמובן, כורי זכוכית strirred גדול יותר, למשל עבור סינתזה פתרון-שלב, יכול להיות מצויד בקלות עם בדיקות קוליות (aka sonotrodes או קרניים קוליות) בכל גודל.
- סוגי ultrasonicator שונים
- sonication ישיר ועקיף
- בקרת עוצמה מדויקת
- בקרת טמפרטורה מדויקת
- אולטרסאונד רציף או פועם
- תכונות חכמות, התקנים ניתנים לתכנות
- זמין עבור כל אמצעי אחסון
- מדרגיות לינארית
תיצור איתנו קשר! / שאל אותנו!
Hielscher אולטרסוניקה מייצרת הומוגניזרים אולטראסוניות ביצועים גבוהים עבור ערבוב יישומים, פיזור, אמולסיה וחילוץ על מעבדה, טייס בקנה מידה תעשייתי.
ספרות/הפניות
- 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.
- 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.
עובדות שראוי לדעת
פפטידים
פפטידים הם תרכובות שבהן חומצות אמינו מרובות מקושרות באמצעות קשרי אמיד, מה שנקרא קשרים פפטיד. כאשר הם מאוגדים במבנים מורכבים – בדרך כלל מורכב 50 או יותר חומצות אמינו -, אלה מבני פפטיד גדולים מכונים חלבונים. פפטידים הם אבן בניין חיונית של החיים וממלאים פונקציות רבות בגוף.
סינתזת פפטיד
בכימיה אורגנית, ביולוגיה מולקולרית ומדעי החיים, סינתזת פפטידים היא תהליך של ייצור פפטידים. פפטידים מסונתזים כימית באמצעות תגובת עיבוי של קבוצת קרבוקסיל של חומצת אמינו אחת לקבוצת האמינו של חומצת אמינו אחרת. הגנה על קבוצות (גם קבוצות מגן) אסטרטגיות משמשים בדרך כלל על מנת למנוע תגובות צד לא רצויות עם שרשראות צד חומצת אמינו שונות.
סינתזת פפטיד כימית (במבחנה) מתחילה לרוב על ידי צימוד קבוצת קרבוקסיל של חומצת האמינו הנכנסת (C-טרמינוס) לטרמינל N של שרשרת הפפטידים הגדלה. בניגוד לסינתזה זו של C-to-N, ביוסינתזת חלבון טבעית של פפטידים ארוכים באורגניזמים חיים מתרחשת בכיוון ההפוך. משמעות הדבר היא כי בביוסינתזה, N-טרמינוס של חומצת האמינו הנכנסת מקושר C-terminus של שרשרת החלבון (N-to-C).
רוב פרוטוקולי המחקר והפיתוח עבור סינתזת פפטיד מבוססים על שיטות שלב מוצק, בעוד שיטות סינתזה שלב פתרון ניתן למצוא בייצור תעשייתי בקנה מידה גדול של פפטידים.
Hielscher אולטרסוניקה מייצרת homogenizers קולי ביצועים גבוהים מ מַעבָּדָה ל גודל תעשייתי.