Peptit Sentezi, Sonikasyon kullanılarak Verimli hale getirildi
Katı Faz Peptit Sentezi (SPPS), peptit sentezi için yaygın bir yöntemdir. Ultrasonikasyon, katı faz peptit sentezini yoğunlaştırmak için güvenilir bir araçtır ve bu da daha yüksek verim, geliştirilmiş saflık, rasemizasyon ve önemli ölçüde hızlandırılmış reaksiyon hızı ile sonuçlanır. Hielscher Ultrasonics, peptit sentezi, bölünme ve çözme için çeşitli ultrasonik çözümler sunar.
Ultrasonik Peptit Sentezi
Ultrasonikasyon zaten organik sentezde yoğunlaştırıcı bir yöntem olarak yaygın bir şekilde uygulanmaktadır ve büyük ölçüde azaltılmış reaksiyon süreleri, daha yüksek verim, daha az yan ürün, başka yollarla elde edilemeyen yolların başlatılması ve / veya daha iyi seçicilik gibi avantajları ile iyi bilinmektedir. Sonikasyon peptit sentez reaksiyonlarına bağlandığında da büyük faydalar elde edilebilir. Araştırma sonuçları, ultrasonik destekli peptit sentezinin, kısa bir reaksiyon süresi içinde rasemizasyon olmadan, yüksek saflıkta optimize edilmiş peptit verimine ulaştığını göstermiştir.
- Yüksek peptit verimi
- Önemli ölçüde daha hızlı sentez
- Daha yüksek peptit saflığı
- Rasemizasyon yok
- Çeşitli peptitlerin paralel sentezi
- Her hacme doğrusal ölçeklenebilir
Geliştirilmiş peptit sentezi için birkaç reaktör kabının düzgün sonikasyonu için ultrasonik cuphorn.
Merrifield katı faz peptit sentezini gösteren grafik. Ultrasonikasyon, sentez reaksiyonunu teşvik etmek ve arttırmak için olduğu kadar sentezlenen peptitlerin reçineden ayrılması için de kullanılır.
Grafik: ©Conejos-Sanchez ve diğerleri, 2014)
Ultrason ile Geliştirilmiş Katı Faz Peptit Sentezi
Katı Faz Peptit Sentezi (SPPS), amino asit türevlerinin çözünmeyen gözenekli bir destek üzerinde ardışık reaksiyonları yoluyla bir peptit zincirinin birleştirilmesine izin veren kimyasal bir reaksiyondur. Bununla birlikte, geleneksel katı faz peptit sentezi nispeten verimsiz ve yavaş bir işlemdir. Bu nedenle, peptit sentezinin ultrasonik yoğunlaştırılması, peptitlerin daha etkili ve hızlı bir sentezi için oldukça saygın bir araçtır.
Silva ve ark. (2021), fibroblast büyüme faktörü reseptörü 3(FGFR3) spesifik peptit Pep1 (VSPPLTLGQLLS-NH2) ve yeni peptitler Pep2 (RQMATADEA-NH2) ve Pep3 (AAVALLPAVLLALLALLAPRQMATADEA-NH2) olmak üzere üç peptitin hazırlanmasına dayalı olarak "klasik" florenilmetoksikarbonil (Fmoc)-katı faz peptit sentezini (SPPS) ultrason (US) destekli SPPS ile karşılaştırdı.
ABD destekli SPPS, "klasik" yönteme kıyasla peptit montajında 14 kat (Pep1) ve 4 kat zaman azalmasına (Pep2) yol açtı. İlginç bir şekilde, ultrason destekli SPPS, Pep1'i "klasik" SPPS'den (% 82) daha yüksek saflıkta (% 73) verdi. Elde edilen yüksek ham peptit saflığı ile birlikte önemli zaman azalması, araştırma ekibini, yüksek sayıda hidrofobik amino asit ve homooligo dizisi gösteren büyük peptit Pep3'e ABD destekli SPPS uygulamaya sevk etti. Dikkat çekici bir şekilde, bu 25-mer peptidin sentezi, orta saflıkta (yaklaşık% 49) 6 saatten (347 dakika) daha kısa bir sürede elde edildi.
Ultrasonik ajitasyon kullanarak katı faz peptit sentezi yoluyla daha hızlı peptit sentezi.
(Çalışma ve analiz: Wołczański ve ark., 2019)
Merlino ve ark. (2019) ayrıca, kayda değer bir malzeme ve reaksiyon süresi tasarrufu ile farklı biyolojik olarak aktif peptitlerin (44 mer'e kadar) sentezine izin veren Fmoc bazlı katı faz peptit sentezi üzerindeki ultrasonik etkiler hakkında kapsamlı bir çalışma yürüttü. Ultrasonikasyonun ana yan reaksiyonları şiddetlendirmediğini ve sahip olunan peptitlerin sentezini geliştirdiğini gösterdiler. “Zor diziler”, ultrasonik olarak teşvik edilen katı faz peptit sentezini (US-SPPS) mevcut yüksek verimli peptit sentetik stratejileri arasına yerleştirmek.
Peptitlerin ultrasonik (sonik) sentezi için yüksek performanslı sistemlerin mevcudiyeti, önemli ölçüde geliştirilmiş sentez oranlarına ve ham ürünlerin saflığının artmasına izin verir. (bkz. Wołczański ve diğerleri, 2019)
Rasemizleşmenin araştırılması. Oda sıcaklığında klasik yaklaşım kullanılarak manuel olarak sentezlenen model peptitlerin önemli 1H NMR spektrumlarının yüksek sıcaklıkta ultrasonik yöntemle karşılaştırılması. His ve Cys α-protonlarının ve Acm'nin metilen grubunun (sol paneller), Val'in ɣ-metil protonlarının (sağ paneller) kimyasal kaymaları, 70 ° C'de sonikasyonun rasemizizasyona neden olmadığını göstermektedir.
(Çalışma ve analiz: Wołczański ve ark., 2019)
Peptitlerin Ultrasonik Bölünmesi
Katı faz peptit sentezinden (SPPS) sonra, sentezlenen peptitler polimerik reçinelerden ayrılmalıdır. Bu adım aynı zamanda korumanın kaldırılması olarak da bilinir. Reçineden peptit bölünmesi için yaygın çalkalama ve ultrasonikasyon karşılaştırıldığında, çalkalama yöntemi yaklaşık 1 saat gerektirirken, ultrasonik bölünme 15 ila 20 dakika içinde gerçekleştirilebilir. Ultrasonik peptit bölünmesi, benzilik ester bağları yoluyla polistiren reçinelere bağlı korunan amino asitlerin ve peptitlerin bölünmesine uygulanabilir.
Polistiren reçineden peptitlerin ultrasonik bölünmesi, hızlı bir prosedür içinde, rasemizasyon olmadan, yüksek saflıkta yüksek peptit verimi verir.
(çalışma ve grafik: ©Anuradha ve Ravindranath, 1995)
Geliştirilmiş ve hızlandırılmış peptit sentezi için ultrasonik olarak çalkalanmış reaktör. Resimde şunlar gösterilmektedir: ultrasonikatör UP200St karıştırılmış bir cam reaktörde.
Hielscher Ultrasonics, doğrudan ve dolaylı sonikasyon için çeşitli ultrasonik çözümler sunar. Güçlü ve hassas bir şekilde kontrol edilebilen ultrasonik işlemciler, reaksiyon kabına tam olarak doğru miktarda ultrason enerjisi sağlar. Sentez kabı olarak şırıngalar, tüpler, çok kuyulu plakalar veya cam reaktörler kullanın, Hielscher Ultrasonics, peptit uygulamanız için en uygun ultrasonicator'ı sunar.
- özelleştirilmiş peptitler
- Büyük ölçekli peptit üretimi
- peptit kütüphaneleri
Birçok peptit sentezi şırıngalarda gerçekleştirilir (örneğin, fritlenmiş şırınga reaktörleri). Hielscher'ın ultrasonik şırınga karıştırıcısı, ultrason dalgalarını şırınga duvarından sıvıya bağlayan peptit çözeltisini sonikleştirir. Ultrasonik şırınga karıştırıcı, peptitlerin ultrasonik destekli sentezi için en popüler ultrasonik çözümlerden biridir.
Ultrasonik cuphorn, 5 adede kadar reaktör kabını sonikasyon yapmak için uygun bir araçtır, VialTweeter ise on adede kadar reaksiyon tüpü ve ayrıca kelepçeli aksesuar ile beş büyük kabı tutabilir.
Merrifield veya Kamysz katı faz reaktörü ve diğer polipropilen veya borosilikat kaplar / reaktörler gibi diğer reaktör türleri için, Hielscher dolaylı sonikasyon için özelleştirilmiş kelepçeli ultrasonik sistemler sunar.
Çok kuyulu / mikrotitre plakalarda katı faz peptit sentezi için UIP400MTP ideal cihazdır. Ultrasonik kavitasyon, üstün kütle transferi ve sentez reaksiyonu için çok sayıda numune kuyusuna dolaylı olarak düzgün bir şekilde bağlanır. Görmek için aşağıdaki videoyu izleyin UIP400MTP iş başında!
Tabii ki, örneğin çözelti fazı sentezi için daha büyük strirred cam reaktörler, herhangi bir boyutta ultrasonik problarla (diğer adıyla sonotrodlar veya ultrasonik boynuzlar) kolayca donatılabilir.
- Çeşitli ultrasonicator türleri
- Doğrudan ve dolaylı sonikasyon
- Hassas yoğunluk kontrolü
- Hassas sıcaklık kontrolü
- sürekli veya darbeli ultrason
- Akıllı özellikler, programlanabilir cihazlar
- Herhangi bir cilt için kullanılabilir
- Doğrusal ölçeklenebilirlik
Bizimle İletişime Geçin! / Bize Sor!
Hielscher Ultrasonics, laboratuvar, pilot ve endüstriyel ölçekte karıştırma uygulamaları, dispersiyon, emülsifikasyon ve ekstraksiyon için yüksek performanslı ultrasonik homojenizatörler üretmektedir.
Literatür / Referanslar
- 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.
Bilmeye Değer Gerçekler
Peptidler
Peptitler, çoklu amino asitlerin peptit bağları olarak adlandırılan amid bağları yoluyla bağlandığı bileşiklerdir. Karmaşık yapılara bağlandığında – Tipik olarak 50 veya daha fazla amino asitten oluşan bu büyük peptit yapılarına proteinler denir. Peptitler yaşamın önemli bir yapı taşıdır ve vücutta çok sayıda işlevi yerine getirir.
peptit sentezi
Organik kimya, moleküler biyoloji ve yaşam bilimlerinde peptit sentezi, peptit üretme sürecidir. Peptitler, bir amino asidin karboksil grubunun başka bir amino asidin amino grubuna yoğunlaşma reaksiyonu yoluyla kimyasal olarak sentezlenir. Koruma grupları (ayrıca koruyucu gruplar) stratejileri genellikle çeşitli amino asit yan zincirleri ile istenmeyen yan reaksiyonları önlemek için kullanılır.
Kimyasal (in vitro) peptit sentezi çoğunlukla gelen amino asidin (C-terminali) karboksil grubunu büyüyen peptit zincirinin N-terminaline bağlayarak başlar. Bu C-to-N sentezinin aksine, canlı organizmalardaki uzun peptitlerin doğal protein biyosentezi ters yönde gerçekleşir. Bu, biyosentezde, gelen amino asidin N-terminalinin, protein zincirinin C-terminaline (N-C) bağlı olduğu anlamına gelir.
Peptit sentezi için çoğu araştırma ve geliştirme protokolü katı faz yöntemlerine dayanırken, çözelti faz sentez yöntemleri peptitlerin büyük ölçekli endüstriyel üretiminde bulunabilir.
Hielscher Ultrasonics, yüksek performanslı ultrasonik homojenizatörler üretmektedir. laboratuvar Hedef endüstriyel boyut.