Peptīdu sintēze ir efektīva, izmantojot ultraskaņu

Cietās fāzes peptīdu sintēze (SPPS) ir izplatīta peptīdu sintēzes metode. Ultrasonication ir uzticams līdzeklis, lai pastiprinātu cietās fāzes peptīdu sintēzi, kā rezultātā tiek iegūta augstāka raža, uzlabota tīrība, nav racemizācijas un ievērojami paātrināts reakcijas ātrums. Hielscher Ultrasonics piedāvā dažādus ultraskaņas risinājumus peptīdu sintēzei, šķelšanai un izšķīdināšanai.

Ultraskaņas peptīdu sintēze

Ultrasonication jau tiek plaši izmantots kā intensificējoša metode organiskajā sintēzē un ir labi pazīstams ar savām priekšrocībām, piemēram, krasi samazinātu reakcijas laiku, augstāku ražu, mazāk blakusproduktu, ceļu uzsākšanu, ko nevarēja sasniegt citos veidos, un? vai labāku selektivitāti. Lielus ieguvumus var iegūt arī tad, ja ultraskaņas apstrāde ir saistīta ar peptīdu sintēzes reakcijām. Pētījumu rezultāti ir parādījuši, ka ultrasoniski atbalstīta peptīdu sintēze sasniedz optimizētu peptīdu ražu ar augstu tīrību, bez racemizācijas īsā reakcijas laikā.

Cietās fāzes peptīdu sintēze uzlabota ar ultraskaņu

Cietās fāzes peptīdu sintēze (SPPS) ir ķīmiska reakcija, kas ļauj samontēt peptīdu ķēdi, secīgi reaģējot uz aminoskābju atvasinājumiem uz nešķīstošu porainu atbalstu. Tomēr tradicionālā cietās fāzes peptīdu sintēze ir salīdzinoši neefektīvs un lēns process. Tāpēc peptīdu sintēzes ultraskaņas intensifikācija ir augsti novērtēts instruments efektīvākai un ātrākai peptīdu sintēzei.
Silva et al. (2021) compared “classical” fluorenylmethoxycarbonyl (Fmoc)-solid phase peptide synthesis (SPPS) with ultrasound (US)-assisted SPPS based on the preparation of three peptides, namely the fibroblast growth factor receptor 3(FGFR3)-specific peptide Pep1 (VSPPLTLGQLLS-NH2) and the novel peptides Pep2 (RQMATADEA-NH2) and Pep3 (AAVALLPAVLLALLAPRQMATADEA-NH2).
US-assisted SPPS led to a 14-fold (Pep1) and 4-fold time reduction (Pep2) in peptide assembly compared to the “classical” method. Interestingly, ultrasound-assisted SPPS yielded Pep1 in higher purity (82%) than the “classical” SPPS (73%). The significant time reduction combined with high crude peptide purity attained prompted the research team to apply US-assisted SPPS to the large peptide Pep3, which displays a high number of hydrophobic amino acids and homooligo-sequences. Remarkably, the synthesis of this 25-mer peptide was attained within less than 6 hours (347 min) in moderate purity (approx. 49%).

(2019) arī veica visaptverošu pētījumu par ultraskaņas ietekmi uz Fmoc balstītu cietās fāzes peptīdu sintēzi, kas ļāva sintezēt dažādus bioloģiski aktīvos peptīdus (līdz 44-mer), ievērojami ietaupot materiālu un reakcijas laiku. Viņi parādīja, ka ultrasoniction nesaasināja galvenās blakusparādības un uzlaboja peptīdu sintēzi ar “sarežģītas secības”, novietojot ultrasoniski veicināto cietās fāzes peptīdu sintēzi (US-SPPS) starp pašreizējām augstas efektivitātes peptīdu sintētiskajām stratēģijām.

Augstas veiktspējas sistēmu pieejamība peptīdu ultraskaņas (skaņas) sintēzei ļauj ievērojami uzlabot sintēzes ātrumu un palielināt izejvielu tīrību. (sk. Wołczański et al., 2019)

Peptīdu ultraskaņas šķelšanās

Pēc cietās fāzes peptīdu sintēzes (SPPS) sintezētie peptīdi jāatšķeļ no polimēru sveķiem. Šis solis ir pazīstams arī kā aizsardzība. Ja salīdzina parasto kratīšanu un ultrasonikāciju peptīdu šķelšanai no sveķiem, kratīšanas metode prasa aptuveni 1 stundu, bet ultraskaņas šķelšanos var veikt 15 līdz 20 minūšu laikā. Ultraskaņas peptīdu šķelšanos var pielietot aizsargāto aminoskābju un peptīdu, kas saistīti ar polistirola sveķiem, šķelšanai caur benzilestera saitēm.

Augstas veiktspējas ultrasonikatori peptīdu sintēzei
Hielscher Ultrasonics piedāvā dažādus ultraskaņas risinājumus tiešai un netiešai ultraskaņas apstrādei. Jaudīgi un precīzi kontrolējami ultraskaņas procesori reakcijas traukam piegādā tieši pareizo ultraskaņas enerģijas daudzumu. Neatkarīgi no tā, vai kā sintēzes trauku izmantojat šļirces, caurules, vairāku urbumu plāksnes vai stikla reaktorus, Hielscher Ultrasonics piedāvā vispiemērotāko ultrasonicator jūsu peptīdu lietošanai.

Many peptide syntheses are performed in syringes (e.g., fritted syringe reactors). Hielscher’s ultrasonic syringe agitator sonicates the peptide solution coupling the ultrasound waves through the syringe wall into the liquid. The ultrasonic syringe agitator is one of the most popular ultrasonic solutions for the ultrasonically-assisted synthesis of peptides.
Ultraskaņas cuphorn ir piemērots līdzeklis, lai ultraregulētu līdz 5 reaktora traukiem, savukārt VialTweeter var turēt līdz desmit reakcijas caurulēm, kā arī papildus piecus lielākus traukus, izmantojot piestiprināmu piederumu.
Citiem reaktoru veidiem, piemēram, Merrifield vai Kamysz cietās fāzes reaktoram un citiem polipropilēna vai borsilikāta kuģiem? reaktoriem, Hielscher piedāvā pielāgotas piestiprināmas ultraskaņas sistēmas netiešai ultraskaņas apstrādei.
Cietās fāzes peptīdu sintēzei multiwell? microtiter plāksnēs UIP400MTP ir ideāla ierīce. Ultraskaņas kavitācija ir netieši vienmērīgi savienota daudzās paraugu akās, lai nodrošinātu izcilu masas pārnesi un sintēzes reakciju. Noskatieties tālāk redzamo video, lai redzētu UIP400MTP darbībā!
Protams, lielākus stikla reaktorus, piemēram, šķīduma fāzes sintēzei, var viegli aprīkot ar jebkura izmēra ultraskaņas zondēm (a.k.a. sonotrodes vai ultraskaņas ragi).