पेप्टाइड संश्लेषण Sonication का उपयोग कुशल बनाया
ठोस चरण पेप्टाइड संश्लेषण (एसपीपीएस) पेप्टाइड संश्लेषण के लिए आम विधि है। Ultrasonication एक विश्वसनीय उपकरण के लिए उच्च पैदावार, शुद्धता में सुधार, कोई racemization और काफी त्वरित प्रतिक्रिया गति में जिसके परिणामस्वरूप ठोस चरण पेप्टाइड संश्लेषण तेज है. Hielscher Ultrasonics पेप्टाइड संश्लेषण, दरार, और भंग करने के लिए विभिन्न अल्ट्रासोनिक समाधान प्रदान करता है।
अल्ट्रासोनिक पेप्टाइड संश्लेषण
Ultrasonication पहले से ही व्यापक रूप से कार्बनिक संश्लेषण में तीव्र विधि के रूप में लागू किया जाता है और इस तरह के काफी कम प्रतिक्रिया समय, उच्च पैदावार, कम उप-उत्पादों, मार्गों की दीक्षा, जो अन्य तरीकों से प्राप्त नहीं किया जा सकता है, और / या बेहतर चयनात्मकता के रूप में अपने लाभों के लिए अच्छी तरह से जाना जाता है। महान लाभ भी प्राप्त किया जा सकता है, जब sonication पेप्टाइड संश्लेषण प्रतिक्रियाओं में युग्मित है। अनुसंधान के परिणामों से पता चला है कि ultrasonically सहायता प्राप्त पेप्टाइड संश्लेषण एक छोटी प्रतिक्रिया समय के भीतर racemization के बिना, उच्च शुद्धता के साथ पेप्टाइड्स की अनुकूलित उपज प्राप्त करता है।
- उच्च पेप्टाइड पैदावार
- काफी तेजी से संश्लेषण
- उच्च पेप्टाइड शुद्धता
- कोई racemization
- विभिन्न पेप्टाइड्स का समानांतर संश्लेषण
- किसी भी आयतन के लिए रैखिक स्केलेबल
अल्ट्रासोनिक cuphorn बेहतर पेप्टाइड संश्लेषण के लिए कई रिएक्टर जहाजों की वर्दी sonication के लिए।
ग्राफिक Merrifield ठोस चरण पेप्टाइड संश्लेषण का प्रदर्शन. Ultrasonication को बढ़ावा देने के लिए और संश्लेषण प्रतिक्रिया को बढ़ाने के रूप में के रूप में अच्छी तरह से राल से संश्लेषित पेप्टाइड्स की दरार के लिए प्रयोग किया जाता है।
ग्राफिक: ©कोनेजोस-सांचेज एट अल., 2014)
ठोस चरण पेप्टाइड संश्लेषण अल्ट्रासाउंड के साथ सुधार
सॉलिड फेज पेप्टाइड संश्लेषण (एसपीपीएस) एक रासायनिक प्रतिक्रिया है जो एक अघुलनशील झरझरा समर्थन पर अमीनो एसिड डेरिवेटिव की क्रमिक प्रतिक्रियाओं के माध्यम से एक पेप्टाइड श्रृंखला की असेंबली की अनुमति देता है। हालांकि, पारंपरिक ठोस-चरण पेप्टाइड संश्लेषण एक अपेक्षाकृत अक्षम और धीमी प्रक्रिया है। इसलिए, पेप्टाइड संश्लेषण के अल्ट्रासोनिक गहनता पेप्टाइड्स के एक अधिक प्रभावी और तेजी से संश्लेषण के लिए एक अत्यधिक माना जाने वाला उपकरण है।
सिल्वा एट अल( 2021) ने तीन पेप्टाइड्स की तैयारी के आधार पर अल्ट्रासाउंड (यूएस) के साथ "शास्त्रीय" फ्लोरेनिलमेथोक्सीकार्बोनिल (एफएमओसी) -ठोस चरण पेप्टाइड संश्लेषण (एसपीपीएस) की तुलना की- सहायता प्राप्त एसपीपीएस, अर्थात् फाइब्रोब्लास्ट ग्रोथ फैक्टर रिसेप्टर 3 (एफजीएफआर 3) - विशिष्ट पेप्टाइड पेप 1 (वीएसपीपीएलटीएएलजीक्यूएलएलएस-एनएच 2) और उपन्यास पेप्टाइड्स पेप2 (RQMATADEA-NH2) और पेप 3 (AAVALLPALALAPRMADA-NH2)।
यूएस-असिस्टेड एसपीपीएस ने "शास्त्रीय" विधि की तुलना में पेप्टाइड असेंबली में 14-गुना (Pep1) और 4-गुना समय कमी (Pep2) का नेतृत्व किया। दिलचस्प बात यह है कि अल्ट्रासाउंड-असिस्टेड एसपीपीएस ने "शास्त्रीय" एसपीपीएस (73%) की तुलना में उच्च शुद्धता (82%) में Pep1 उत्पन्न किया। उच्च कच्चे पेप्टाइड शुद्धता के साथ संयुक्त महत्वपूर्ण समय में कमी ने अनुसंधान टीम को बड़े पेप्टाइड पेप 3 पर यूएस-असिस्टेड एसपीपीएस लागू करने के लिए प्रेरित किया, जो हाइड्रोफोबिक अमीनो एसिड और होमोलिगो-अनुक्रमों की एक उच्च संख्या प्रदर्शित करता है। उल्लेखनीय रूप से, इस 25-मेर पेप्टाइड का संश्लेषण मध्यम शुद्धता (लगभग 49%) में 6 घंटे (347 मिनट) से भी कम समय के भीतर प्राप्त किया गया था।
अल्ट्रासोनिक आंदोलन का उपयोग कर ठोस चरण पेप्टाइड संश्लेषण के माध्यम से तेजी से पेप्टाइड संश्लेषण।
(अध्ययन और विश्लेषण: वोनकज़ान्स्की एट अल।
Merlino et al. (2019) ने Fmoc-आधारित ठोस-चरण पेप्टाइड संश्लेषण पर अल्ट्रासोनिक प्रभावों का एक व्यापक अध्ययन भी किया, जिसने विभिन्न जैविक रूप से सक्रिय पेप्टाइड्स (44-mer तक) के संश्लेषण के लिए अनुमति दी, जिसमें सामग्री और प्रतिक्रिया समय की उल्लेखनीय बचत थी। उन्होंने प्रदर्शित किया कि ultrasoniction ने मुख्य पक्ष प्रतिक्रियाओं को नहीं बढ़ाया और पेप्टाइड्स के संश्लेषण में सुधार किया “कठिन अनुक्रम”, ultrasonically-पदोन्नत ठोस चरण पेप्टाइड संश्लेषण (यूएस-एसपीपीएस) वर्तमान उच्च कुशल पेप्टाइड सिंथेटिक रणनीतियों के बीच रख।
पेप्टाइड्स के अल्ट्रासोनिक (sonical) संश्लेषण के लिए उच्च प्रदर्शन प्रणालियों की उपलब्धता काफी बेहतर संश्लेषण दरों और कच्चे उत्पादों की शुद्धता में वृद्धि के लिए अनुमति देता है। (cf. Wosczañski et al., 2019)
रेसमाइजेशन की जांच। मॉडल पेप्टाइड्स के महत्वपूर्ण 1H एनएमआर स्पेक्ट्रा की तुलना मैन्युअल रूप से उन्नत तापमान पर कमरे के तापमान बनाम अल्ट्रासोनिक विधि पर शास्त्रीय दृष्टिकोण का उपयोग करके संश्लेषित। उनके और Cys α-प्रोटॉन और एसीएम (बाएं पैनल) के मेथिलीन समूह के रासायनिक बदलाव, वैल (दाएं पैनल) के मिथाइल प्रोटॉन से पता चलता है कि 70 डिग्री सेल्सियस पर sonication racemization का कारण नहीं बनता है।
(अध्ययन और विश्लेषण: वोनकज़ान्स्की एट अल।
पेप्टाइड्स के अल्ट्रासोनिक दरार
ठोस-चरण पेप्टाइड संश्लेषण (एसपीपीएस) के बाद, संश्लेषित पेप्टाइड्स को बहुलक रेजिन से क्लीव किया जाना चाहिए। इस चरण को deprotection के रूप में भी जाना जाता है। जब राल से पेप्टाइड दरार के लिए आम मिलाते हुए और ultrasonication की तुलना की जाती है, तो मिलाते हुए विधि को लगभग 1 घंटे की आवश्यकता होती है, जबकि अल्ट्रासोनिक दरार को 15 से 20 मिनट में पूरा किया जा सकता है। अल्ट्रासोनिक पेप्टाइड दरार संरक्षित अमीनो एसिड और पेप्टाइड्स benzylic एस्टर बांड के माध्यम से polystyrene रेजिन से जुड़े की दरार के लिए लागू किया जा सकता है।
Polystyrene राल से पेप्टाइड्स के अल्ट्रासोनिक दरार उच्च शुद्धता में पेप्टाइड्स की उच्च पैदावार देता है, racemization के बिना, एक तेजी से प्रक्रिया के भीतर।
(अध्ययन और ग्राफिक: ©अनुराधा और रवींद्रनाथ, 1995)
Ultrasonically बेहतर और त्वरित पेप्टाइड संश्लेषण के लिए उत्तेजित रिएक्टर. तस्वीर से पता चलता है अल्ट्रासोनिक UP200St एक हलचल ग्लास रिएक्टर में।
Hielscher Ultrasonics प्रत्यक्ष और अप्रत्यक्ष sonication के लिए विभिन्न अल्ट्रासोनिक समाधान प्रदान करता है। शक्तिशाली और सटीक नियंत्रणीय अल्ट्रासोनिक प्रोसेसर प्रतिक्रिया पोत के लिए अल्ट्रासाउंड ऊर्जा की सही मात्रा की आपूर्ति करते हैं। चाहे आप सिरिंज, ट्यूब, बहु अच्छी तरह से प्लेटों, या संश्लेषण पोत के रूप में ग्लास रिएक्टरों का उपयोग करें, Hielscher Ultrasonics अपने पेप्टाइड आवेदन के लिए सबसे उपयुक्त ultrasonicator प्रदान करता है।
- अनुकूलित पेप्टाइड्स
- बड़े पैमाने पर पेप्टाइड उत्पादन
- पेप्टाइड पुस्तकालय
कई पेप्टाइड संश्लेषण सिरिंज में किए जाते हैं (उदाहरण के लिए, फ्रिटेड सिरिंज रिएक्टर)। Hielscher अल्ट्रासोनिक सिरिंज आंदोलनकारी पेप्टाइड समाधान तरल में सिरिंज दीवार के माध्यम से अल्ट्रासाउंड तरंगों युग्मन sonicates. अल्ट्रासोनिक सिरिंज आंदोलनकारी पेप्टाइड्स के ultrasonically-सहायता प्राप्त संश्लेषण के लिए सबसे लोकप्रिय अल्ट्रासोनिक समाधानों में से एक है।
अल्ट्रासोनिक cuphorn 5 रिएक्टर जहाजों तक sonicate करने के लिए एक उपयुक्त उपकरण है, whilst VialTweeter दस प्रतिक्रिया ट्यूबों के साथ-साथ क्लैंप-ऑन एक्सेसरी के माध्यम से अतिरिक्त पांच बड़े पोत तक पकड़ सकता है।
Merrifield या Kamysz ठोस चरण रिएक्टर और अन्य polypropylene या बोरोसिलिकेट जहाजों / रिएक्टरों के रूप में अन्य रिएक्टर प्रकार के लिए, Hielscher अप्रत्यक्ष sonication के लिए अनुकूलित क्लैंप-ऑन अल्ट्रासोनिक सिस्टम प्रदान करता है।
मल्टीवेल / माइक्रोटिटर प्लेटों में ठोस चरण पेप्टाइड संश्लेषण के लिए, UIP400MTP आदर्श उपकरण है। अल्ट्रासोनिक cavitation अप्रत्यक्ष रूप से बेहतर बड़े पैमाने पर स्थानांतरण और संश्लेषण प्रतिक्रिया के लिए कई नमूना कुओं में समान रूप से युग्मित है। नीचे दिए गए वीडियो को देखने के लिए देखें यूआईपी400एमटीपी कार्रवाई में!
बेशक, बड़े strirred ग्लास रिएक्टरों, उदाहरण के लिए समाधान चरण संश्लेषण के लिए, आसानी से किसी भी आकार के अल्ट्रासोनिक जांच (उर्फ sonotrodes या अल्ट्रासोनिक सींग) के साथ सुसज्जित किया जा सकता है।
- विभिन्न ultrasonicator प्रकार
- प्रत्यक्ष और अप्रत्यक्ष sonication
- सटीक तीव्रता नियंत्रण
- सटीक तापमान नियंत्रण
- सतत या स्पंदित अल्ट्रासाउंड
- स्मार्ट सुविधाएँ, प्रोग्राम करने योग्य डिवाइस
- किसी भी मात्रा के लिए उपलब्ध
- रैखिक scalability
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Hielscher Ultrasonics प्रयोगशाला, पायलट और औद्योगिक पैमाने पर अनुप्रयोगों, फैलाव, पायसीकरण और निष्कर्षण मिश्रण के लिए उच्च प्रदर्शन अल्ट्रासोनिक समरूपता का निर्माण करता है ।
साहित्य/संदर्भ
- 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.
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जानने के योग्य तथ्य
पेप्टाइड्स
पेप्टाइड्स ऐसे यौगिक हैं जहां कई अमीनो एसिड एमाइड बॉन्ड, तथाकथित पेप्टाइड बॉन्ड के माध्यम से जुड़े होते हैं। जटिल संरचनाओं में बंधे होने पर – आमतौर पर 50 या अधिक अमीनो एसिड से मिलकर - इन बड़ी पेप्टाइड संरचनाओं को प्रोटीन कहा जाता है। पेप्टाइड्स जीवन का एक आवश्यक निर्माण खंड हैं और शरीर में कई कार्यों को पूरा करते हैं।
पेप्टाइड संश्लेषण
कार्बनिक रसायन विज्ञान, आणविक जीव विज्ञान और जीवन विज्ञान में, पेप्टाइड संश्लेषण पेप्टाइड्स के उत्पादन की प्रक्रिया है। पेप्टाइड्स को रासायनिक रूप से एक एमिनो एसिड के कार्बोक्सिल समूह की संक्षेपण प्रतिक्रिया के माध्यम से दूसरे अमीनो एसिड के अमीनो समूह में संश्लेषित किया जाता है। समूहों की रक्षा (सुरक्षात्मक समूह भी) रणनीतियों का उपयोग आमतौर पर विभिन्न अमीनो एसिड साइड चेन के साथ अवांछित पक्ष प्रतिक्रियाओं से बचने के लिए किया जाता है।
रासायनिक (इन-विट्रो) पेप्टाइड संश्लेषण अक्सर आने वाले अमीनो एसिड (सी-टर्मिनस) के कार्बोक्सिल समूह को बढ़ते पेप्टाइड श्रृंखला के एन-टर्मिनस में युग्मन करके शुरू होता है। इस सी-टू-एन संश्लेषण के विपरीत, जीवित जीवों में लंबे पेप्टाइड्स का प्राकृतिक प्रोटीन जैवसंश्लेषण विपरीत दिशा में होता है। इसका मतलब यह है कि जैवसंश्लेषण में, आने वाले अमीनो एसिड का एन-टर्मिनस प्रोटीन श्रृंखला (एन-टू-सी) के सी-टर्मिनस से जुड़ा हुआ है।
पेप्टाइड संश्लेषण के लिए अधिकांश शोध और विकास प्रोटोकॉल ठोस-चरण विधियों पर आधारित होते हैं, जबकि समाधान-चरण संश्लेषण विधियों को पेप्टाइड्स के बड़े पैमाने पर औद्योगिक उत्पादन में पाया जा सकता है।
हिल्स्चर अल्ट्रासोनिक्स उच्च प्रदर्शन अल्ट्रासोनिक होमोजेनाइजर्स से बनाती है प्रयोगशाला सेवा मेरे औद्योगिक आकार।