Peptidszintézis hatékony a szonikálás segítségével
A szilárd fázisú peptidszintézis (SPPS) a peptidszintézis gyakori módszere. Ultrasonication egy megbízható eszköz, hogy fokozza a szilárd fázisú peptid szintézis, ami magasabb hozamok, jobb tisztaság, nincs versenyzés és jelentősen felgyorsult reakciósebesség. A Hielscher Ultrasonics különböző ultrahangos megoldásokat kínál a peptidszintézishez, a dekoltázshoz és a feloldáshoz.
Ultrahangos peptidszintézis
Ultrasonication már széles körben alkalmazzák, mint fokozó módszer szerves szintézis és jól ismert előnyeiről, mint például drasztikusan csökkent reakcióidő, magasabb hozamok, kevesebb melléktermékek, a kezdeményezés utak, amelyek nem érhetők el más módon, és / vagy jobb szelektivitás. Nagy előnyök is érhetők el, ha a szonikálás peptidszintézis reakciókhoz kapcsolódik. A kutatási eredmények kimutatták, hogy ultrahangosan asszisztált peptidszintézis eléri a nagy tisztaságú peptidek optimalizált hozamát, rövid reakcióidőn belül versenyzés nélkül.
- Magas peptidhozamok
- Lényegesen gyorsabb szintézis
- Magasabb peptid tisztaság
- Nincs versenyzés
- Különböző peptidek párhuzamos szintézise
- Lineáris skálázható bármely kötetre
Ultrahangos cuphorn az egységes szonikálás több reaktor edények jobb peptid szintézis.
A Merrifield szilárd fázisú peptidszintézist bemutató grafika. Ultrasonication használják, hogy támogassák és fokozza a szintézis reakció, valamint a dekoltázs a szintetizált peptidek a gyanta.
Grafika: ©Conejos-Sanchez et al., 2014)
Szilárd fázisú peptidszintézis ultrahanggal javítva
A szilárd fázisú peptidszintézis (SPPS) egy olyan kémiai reakció, amely lehetővé teszi egy peptidlánc összeszerelését az aminosavszármazékok egymást követő reakcióin keresztül egy oldhatatlan porózus támogatásra. A hagyományos szilárd fázisú peptidszintézis azonban viszonylag nem hatékony és lassú folyamat. Ezért a peptidszintézis ultrahangos intenzívebbé tétele nagyra becsült eszköz a peptidek hatékonyabb és gyorsabb szintéziséhez.
Silva et al. (2021) összehasonlította a "klasszikus" fluorenil-methoxycarbonyl (Fmoc)-szilárd fázisú peptidszintézist (SPPS) az ultrahanggal (US) támogatott SPPS-szel, amely három peptid, nevezetesen a 3(FGFR3) fibroblaszt növekedési faktor receptor 3 (FGFR3)-specifikus Pep1 (VSPPLTLGQLLS-NH2) peptid és a Pep2 (RQMATADEA-NH2) és Pep3 (AAVALLPAVLLALLACELLQMATADEA-NH2) peptidek előkészítésén alapul.
Az USA-val támogatott SPPS 14-szeres (Pep1) és 4-szeres időcsökkentést (Pep2) eredményezett a peptid összeszerelésében a "klasszikus" módszerhez képest. Érdekes módon az ultrahanggal támogatott SPPS nagyobb tisztaságú (82%) pep1-et eredményezett, mint a "klasszikus" SPPS (73%). A jelentős időcsökkentés és a magas nyers peptid tisztasága arra késztette a kutatócsoportot, hogy az USA-val támogatott SPPS-t alkalmazza a Pep3 nagy peptidre, amely nagyszámú hidrofób aminosavat és homooligó-szekvenciát mutat. Figyelemre méltó, hogy ennek a 25 mer peptidnek a szintézisét kevesebb mint 6 óra (347 perc) alatt, mérsékelt tisztaságban (kb. 49%) érték el.
Gyorsabb peptidszintézis szilárd fázisú peptidszintézissel ultrahangos keveréssel.
(Tanulmány és elemzés: Wołczański et al., 2019)
Merlino és munkatársai (2019) átfogó tanulmányt is végeztek az Fmoc-alapú szilárd fázisú peptidszintézis ultrahangos hatásairól, amely lehetővé tette a különböző biológiailag aktív peptidek szintézisét (akár 44 merig), figyelemre méltó anyag- és reakcióidő-megtakarítással. Kimutatták, hogy az ultrahangos kezelés nem súlyosbítja a fő mellékhatásokat, és javította a peptidek szintézisét “nehéz szekvenciák”, az ultrahangosan támogatott szilárd fázisú peptidszintézis (US-SPPS) elhelyezése a jelenlegi nagy hatékonyságú peptid szintetikus stratégiák közé.
A peptidek ultrahangos (szonikus) szintéziséhez szükséges nagy teljesítményű rendszerek rendelkezésre állása jelentősen javítja a szintézis arányát és növeli a nyers termékek tisztaságát. (vö. Wołczański et al., 2019)
A versenyzés vizsgálata. Összehasonlítja a modellek jelentős 1H NMR spektrumát, a peptideket manuálisan szintetizálták a klasszikus megközelítéssel szobahőmérsékleten vs ultrahangos módszerrel emelkedett hőmérsékleten. Az Ő és Cys kémiai eltolódásai α protonok és az Acm metiléncsoportja (bal panelek), a Val ɣ-metil protonjai (jobb panelek) azt mutatják, hogy a 70 ° C-on történő szonikálás nem okoz versenyzést.
(Tanulmány és elemzés: Wołczański et al., 2019)
A peptidek ultrahangos dekoltázsa
Szilárd fázisú peptidszintézis (SPPS) után a szintetizált peptideket ki kell vágni a polimer gyantákból. Ezt a lépést deprotectionnak is nevezik. Amikor összehasonlítjuk a gyanta peptid dekoltázsának gyakori rázkódását és ultrahangos kezelését, a rázási módszer kb. 1 órát igényel, míg az ultrahangos dekoltázs 15-20 perc alatt elvégezhető. Az ultrahangos peptid dekoltázs alkalmazható a védett aminosavak és peptidek dekoltázsára, amelyek benzicil-észter kötéseken keresztül kapcsolódnak a polisztirol gyantákhoz.
A polisztirol gyanta peptidjeinek ultrahangos hasadása magas peptid hozamot biztosít nagy tisztaságú, versenyzés nélkül, gyors eljárás keretében.
(tanulmány és grafika: ©Anuradha és Ravindranath, 1995)
Ultrahangosan izgatott reaktor a jobb és gyorsított peptidszintézis érdekében. A kép azt mutatja, hogy a ultrasonicator UP200St kevert üvegreaktorban.
Hielscher Ultrasonics kínál különböző ultrahangos megoldás a közvetlen és közvetett szonikálás. Az erőteljes és pontosan szabályozható ultrahangos processzorok pontosan a megfelelő mennyiségű ultrahang energiát szolgáltatják a reakcióedénybe. Akár fecskendőket, csöveket, többkútlemezeket vagy üvegreaktorokat használ szintézisedényként, a Hielscher Ultrasonics a legmegfelelőbb ultrahangosítót kínálja a peptid alkalmazásához.
- testreszabott peptidek
- nagyszabású peptidtermelés
- peptid könyvtárak
Sok peptidszintézis fecskendőkben (pl. sült fecskendőreaktorokban) történik. Hielscher ultrahangos fecskendő keverő szonikál a peptid oldatot, amely az ultrahang hullámokat a fecskendő falán keresztül a folyadékba kapcsolja. Az ultrahangos fecskendő keverő az egyik legnépszerűbb ultrahangos megoldás a peptidek ultrahangos asszisztált szintéziséhez.
Az ultrahangos cuphorn alkalmas eszköz legfeljebb 5 reaktoredény szonikálására, míg a VialTweeter akár tíz reakciócsövet és öt nagyobb edényt is képes tárolni a befogó tartozékon keresztül.
Más reaktortípusokhoz, mint például a Merrifield vagy Kamysz szilárd fázisú reaktor és más polipropilén vagy boroszilikát edények / reaktorok esetében a Hielscher testreszabott szorító ultrahangos rendszereket kínál a közvetett szonikáláshoz.
A többdimenziós / mikrotiter lemezek szilárd fázisú peptidszintéziséhez az UIP400MTP az ideális eszköz. Ultrahangos kavitáció közvetetten párosul egységesen a számos minta kutak kiváló tömegátadás és szintézis reakció. Nézze meg az alábbi videót, hogy megnézze a UIP400MTP akcióban!
Természetesen a nagyobb strirred üvegreaktorok, például az oldatfázis szintéziséhez, könnyen felszerelhetők bármilyen méretű ultrahangos szondákkal (más néven szonotródákkal vagy ultrahangos szarvakkal).
- különböző ultrasonicator típusok
- közvetlen és közvetett szonikálás
- pontos intenzitásszabályozás
- pontos hőmérséklet-szabályozás
- folyamatos vagy pulzáló ultrahang
- intelligens funkciók, programozható eszközök
- Bármilyen kötethez elérhető
- lineáris skálázhatóság
Lépjen kapcsolatba velünk! / Kérdezz minket!
Hielscher Ultrasonics gyárt nagy teljesítményű ultrahangos homogenizátorok keverésalkalmazások, diszperziós, emulgeálás és extrakciós laboratóriumi, kísérleti és ipari méretű.
Irodalom / Referenciák
- 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.
Tudni érdemes
Peptidek
A peptidek olyan vegyületek, amelyekben több aminosav kapcsolódik amid kötéseken, úgynevezett peptidkötéseken keresztül. Összetett szerkezetekben kötött – jellemzően 50 vagy több aminosavból áll , ezeket a nagy peptid struktúrákat fehérjéknek nevezik. A peptidek az élet alapvető építőkövei, és számos funkciót töltenek be a szervezetben.
Peptidszintézis
A szerves kémiában, a molekuláris biológiában és az élettudományban a peptidszintézis a peptidek előállításának folyamata. A peptideket kémiailag szintetizálják az egyik aminosav karboxilcsoportjának kondenzációs reakciójával egy másik aminosav aminosav aminosavcsoportjára. A csoportok (védőcsoportok) stratégiáit általában annak érdekében használják, hogy elkerüljék a nem kívánt mellékhatásokat a különböző aminosav oldalláncokkal.
A kémiai (in vitro) peptidszintézis leggyakrabban a bejövő aminosav (C-végállomás) karboxilcsoportjának a növekvő peptidlánc N-végállomásához való összekapcsolásával kezdődik. Ezzel a C-to-N szintézissel ellentétben az élő szervezetekben a hosszú peptidek természetes fehérje bioszintézise ellentétes irányban történik. Ez azt jelenti, hogy a bioszintézisben a bejövő aminosav N-végállomása a fehérjelánc C-végállomásához (N-to-C) kapcsolódik.
A peptidszintézis legtöbb kutatási és fejlesztési protokollja szilárd fázisú módszereken alapul, míg az oldatfázis szintézis módszerei a peptidek nagyszabású ipari termelésében találhatók.
Hielscher Ultrahang gyárt nagy teljesítményű ultrahangos homogenizátorok Labor nak nek ipari méretben.