Hielscher Ultrasonics
Vi diskuterar gärna din process.
Ring oss: +49 3328 437-420
Maila oss: info@hielscher.com

Peptidsyntes görs effektiv med hjälp av ultraljudsbehandling

Solid Phase Peptide Synthesis (SPPS) är den vanliga metoden för peptidsyntes. Ultraljud är ett pålitligt verktyg för att intensifiera fastfas peptidsyntes vilket resulterar i högre utbyten, förbättrad renhet, ingen racemisering och betydligt accelererad reaktionshastighet. Hielscher Ultrasonics erbjuder olika ultraljudslösningar för peptidsyntes, klyvning och upplösning.

Ultraljud peptid syntes

Ultraljud används redan i stor utsträckning som intensifierande metod i organisk syntes och är välkänd för sina fördelar såsom drastiskt minskade reaktionstider, högre avkastning, mindre biprodukter, initiering av vägar, som inte kunde uppnås på andra sätt, och / eller bättre selektivitet. Stora fördelar kan också erhållas, när ultraljudsbehandling kopplas till peptidsyntes reaktioner. Forskningsresultat har visat att ultraljudsassisterad peptidsyntes uppnår optimerat utbyte av peptider med hög renhet, utan racemisering inom en kort reaktionstid.

Fördelar med ultraljud peptidsyntes

  • Höga peptidutbyten
  • Betydligt snabbare syntes
  • Högre peptidrenhet
  • Ingen racemisering
  • Parallell syntes av olika peptider
  • Linjär skalbar till vilken volym som helst

Begäran om information




Observera vår integritetspolicy.




Ultraljud cuphorn för enhetlig ultraljudsbehandling av flera reaktorkärl, t.ex. för förbättrad peptidsyntes.

Ultraljud cuphorn för enhetlig ultraljudsbehandling av flera reaktorkärl för förbättrad peptidsyntes.

Schematisk representation av Merrifield solid phase peptidsyntes, som kan intensifieras genom ultraljudsbehandling.

Grafik som visar Merrifields syntes av fastfaspeptider. Ultraljud används för att främja och förbättra syntesreaktionen samt för klyvning av de syntetiserade peptiderna från hartset.
Grafik: ©Conejos-Sanchez et al., 2014)

Solidfaspeptidsyntesen förbättras med ultraljud

Fastfaspeptidsyntes (SPPS) är en kemisk reaktion som möjliggör montering av en peptidkedja genom successiva reaktioner av aminosyraderivat på ett olösligt poröst stöd. Den traditionella peptidsyntesen i fast fas är dock en relativt ineffektiv och långsam process. Därför är ultraljud intensifiering av peptidsyntes ett högt ansett verktyg för en mer effektiv och snabb syntes av peptider.
Silva et al. (2021) jämförde "klassisk" fluorenylmetoxikarbonyl (Fmoc)-fastfaspeptidsyntes (SPPS) med ultraljudsassisterad SPPS baserat på framställningen av tre peptider, nämligen den fibroblasttillväxtfaktorreceptor 3(FGFR3)-specifika peptiden Pep1 (VSPPLTLGQLLS-NH2) och de nya peptiderna Pep2 (RQMATADEA-NH2) och Pep3 (AAVALLPAVLLALLAPRQMATADEA-NH2).
USA-assisterad SPPS ledde till en 14-faldig (Pep1) och 4-faldig tidsreduktion (Pep2) i peptidmontering jämfört med den "klassiska" metoden. Intressant nog gav ultraljudsassisterad SPPS Pep1 i högre renhet (82 %) än den "klassiska" SPPS (73 %). Den signifikanta tidsreduktionen i kombination med den höga råa peptidrenheten som uppnåddes fick forskargruppen att applicera USA-assisterad SPPS på den stora peptiden Pep3, som uppvisar ett högt antal hydrofoba aminosyror och homooligo-sekvenser. Anmärkningsvärt nog uppnåddes syntesen av denna 25-mer-peptid inom mindre än 6 timmar (347 min) i måttlig renhet (ca 49%).

Ultraljud solid phase peptidsyntes (US-SPPS) är en effektiv teknik för peptidsyntes som förhindrar racemisering.

Snabbare peptidsyntes via fastfaspeptidsyntes med hjälp av ultraljudsomrörning.
(Studie och analys: Wołczański et al., 2019)

Merlino et al. (2019) genomförde också en omfattande studie av ultraljudseffekterna på Fmoc-baserad fastfaspeptidsyntes, vilket möjliggjorde syntes av olika biologiskt aktiva peptider (upp till 44-mer), med en anmärkningsvärd besparing av material och reaktionstid. De visade att ultraljud inte förvärrade de viktigaste sidoreaktionerna och förbättrade syntesen av peptider utrustade med “Svåra sekvenser”, vilket placerar den ultraljudsfrämjade fastfaspeptidsyntesen (US-SPPS) bland de nuvarande högeffektiva peptidsyntesstrategierna.

Tillgången till högpresterande system för ultraljud (sonisk) syntes av peptider möjliggör avsevärt förbättrade synteshastigheter och en ökning av renheten hos råvaror. (jfr Wołczański et al., 2019)

Ultraljud peptidsyntes ger höga utbyten av peptider med hög renhet, medan racemisering förhindras.

Utredning av racemisering. Jämförelse av signifikanta 1H NMR-spektra av modeller peptider syntetiserade manuellt med hjälp av den klassiska metoden vid rumstemperatur vs ultraljudsmetod vid förhöjd temperatur. Kemiska förändringar av Hans och Cys α-protoner och metylengruppen av Acm (vänster paneler), ɣ-metylprotoner av Val (höger paneler) visar att ultraljudsbehandling vid 70 ° C inte orsakar racemisering.
(Studie och analys: Wołczański et al., 2019)

Ultraljud klyvning av peptider

Efter peptidsyntes i fast fas (SPPS) måste syntetiserade peptider klyvas från de polymera hartserna. Det här steget kallas även för avskydd. När vanlig skakning och ultraljud för peptidklyvning från harts jämförs, kräver skakningsmetoden ca 1 timme, medan ultraljudsklyvning kan åstadkommas på 15 till 20 minuter. Ultraljudspeptidklyvningen kan appliceras på klyvningen av skyddade aminosyror och peptider kopplade till polystyrenhartser genom bensylesterbindningar.

Ultraljud klyvning är en snabb och pålitlig teknik för att separera syntetiserade peptider från polystyrenharts.

Ultraljudsklyvning av peptider från polystyrenharts ger höga utbyten av peptider i hög renhet, utan racemisering, inom ett snabbt förfarande.
(studie och grafik: ©Anuradha och Ravindranath, 1995)

Ultraljudsomrörd reaktor för förbättrad peptidsyntes.

Ultraljudsomrörd reaktor för förbättrad och accelererad peptidsyntes. Bilden visar ultraljudsapparat UP200St i en omrörd glasreaktor.

Begäran om information




Observera vår integritetspolicy.




Högpresterande ultraljudsapparater för peptidsyntes
Hielscher Ultrasonics erbjuder olika ultraljudslösningar för direkt och indirekt ultraljudsbehandling. Kraftfulla och exakt kontrollerbara ultraljudsprocessorer levererar exakt rätt mängd ultraljudsenergi till reaktionskärlet. Oavsett om du använder sprutor, rör, multibrunnsplattor eller glasreaktorer som synteskärl, erbjuder Hielscher Ultrasonics den mest lämpliga ultraljudsapparaten för din peptidapplikation.

Hielscher ultraljudssystem är idealiska för syntes av

  • Anpassade peptider
  • Storskalig peptidproduktion
  • Peptid bibliotek

Många peptidsynteser utförs i sprutor (t.ex. frittade sprutreaktorer). Hielschers ultraljudsspruta omrörare sonikerar peptidlösningen och kopplar ultraljudsvågorna genom sprutväggen in i vätskan. Ultraljudssprutans omrörare är en av de mest populära ultraljudslösningarna för ultraljudsassisterad syntes av peptider.
Ultraljudskopphornet är ett lämpligt verktyg för att sonikera upp till 5 reaktorkärl, medan VialTweeter kan hålla upp till tio reaktionsrör plus ytterligare fem större kärl via klämtillbehör.
För andra reaktortyper som Merrifield eller Kamysz fastfasreaktor och andra polypropen- eller borosilikatkärl / reaktorer, erbjuder Hielscher skräddarsydda clamp-on ultraljudssystem för indirekt ultraljudsbehandling.
För fastfaspeptidsyntes i multibrunnar / mikrotiterplattor är UIP400MTP den idealiska enheten. Ultraljud kavitation är indirekt kopplad enhetligt i de många provbrunnarna för överlägsen massöverföring och syntesreaktion. Titta på videon nedan för att se UIP400MTP i aktion!
Naturligtvis kan större strirred glasreaktorer, t.ex. för syntes av lösningsfas, enkelt utrustas med ultraljudssonder (aka sonotroder eller ultraljudshorn) av vilken storlek som helst.

Fördelar med Hielscher ultraljudsapparater för peptidsyntes

  • olika typer av ultraljudsapparater
  • Direkt och indirekt ultraljudsbehandling
  • Exakt intensitetskontroll
  • Exakt temperaturkontroll
  • Kontinuerligt eller pulserande ultraljud
  • Smarta funktioner, programmerbara enheter
  • Tillgänglig för alla volymer
  • Linjär skalbarhet
Den UIP400MTP ultraljudshomogenisatorn kan sonikera multi-brunnsplattor och mikro-titerplattor för celllys, DNA-fragmentering, dispergering eller homogenisering.

UIP400MTP för ultraljudsbehandling med flera brunnar

Miniatyr av video

Kontakta oss! / Fråga oss!

Be om mer information

Använd formuläret nedan för att begära ytterligare information om ultraljudsprocessorer, applikationer och pris. Vi diskuterar gärna din process med dig och erbjuder dig ett ultraljudssystem som uppfyller dina krav!









Observera våra integritetspolicy.




Homogenisatorer med ultraljudshög skjuvning används i laboratorier, bänkskivor, piloter och industriell bearbetning.

Hielscher Ultrasonics tillverkar högpresterande ultraljudshomogenisatorer för blandningsapplikationer, dispersion, emulgering och extraktion i labb-, pilot- och industriell skala.



Litteratur / Referenser

Fakta som är värda att veta

Peptider

Peptider är föreningar där flera aminosyror är kopplade via amidbindningar, så kallade peptidbindningar. När den är bunden i komplexa strukturer – Vanligtvis består de av 50 eller fler aminosyror - dessa stora peptidstrukturer kallas proteiner. Peptider är en viktig byggsten i livet och fyller många funktioner i kroppen.

Syntes av peptider

Inom organisk kemi, molekylärbiologi och biovetenskap är peptidsyntes processen att producera peptider. Peptider syntetiseras kemiskt via kondensationsreaktion mellan karboxylgruppen i en aminosyra och aminogruppen i en annan aminosyra. Strategier för att skydda grupper (även skyddande grupper) används vanligtvis för att undvika oönskade sidoreaktioner med de olika aminosyrasidokedjorna.
Kemisk (in-vitro) peptidsyntes börjar oftast med att koppla karboxylgruppen i den inkommande aminosyran (C-terminalen) till N-terminalen i den växande peptidkedjan. I motsats till denna C-till-N-syntes sker naturlig proteinbiosyntes av långa peptider i levande organismer i motsatt riktning. Detta innebär att i biosyntesen är N-terminalen för den inkommande aminosyran kopplad till C-terminalen i proteinkedjan (N-till-C).
De flesta forsknings- och utvecklingsprotokoll för peptidsyntes är baserade på fastfasmetoder, medan metoder för syntes i lösningsfas kan hittas i storskalig industriell produktion av peptider.


Högpresterande ultraljud! Hielschers produktsortiment täcker hela spektrumet från den kompakta laboratorieultraljudsapparaten över bänkenheter till fullindustriella ultraljudssystem.

Hielscher Ultrasonics tillverkar högpresterande ultraljudshomogenisatorer från labb till industriell storlek.

Vi diskuterar gärna din process.

Låt oss ta kontakt.