Peptit Sentezi Sonication kullanarak verimli hale getirildi
Katı Faz Peptit Sentezi (SPPS) peptit sentezi için yaygın bir yöntemdir. Ultrasonication daha yüksek verim, geliştirilmiş saflık, hiçbir racemization ve önemli ölçüde hızlandırılmış reaksiyon hızı ile sonuçlanan katı faz peptid sentezini yoğunlaştırmak için güvenilir bir araçtır. Hielscher Ultrasonics peptit sentezi, dekolte ve çözünme için çeşitli ultrasonik çözümler sunar.
Ultrasonik Peptit Sentezi
Ultrasonication zaten organik sentez yoğunlaştırma yöntemi olarak yaygın olarak uygulanmaktadır ve büyük ölçüde azaltılmış reaksiyon süreleri, daha yüksek verim, daha az yan ürünler, başka şekillerde elde edilemeyen yolların başlatılması ve / veya daha iyi seçicilik gibi avantajları ile bilinir. Sonication peptit sentez reaksiyonları ile birleştiğinde, büyük faydalar da elde edilebilir. Araştırma sonuçları ultrasonik destekli peptit sentezinin, kısa bir reaksiyon süresi içinde racemization olmadan, yüksek saflıkta peptitlerin optimize edilmiş verimini elde ettiğini göstermiştir.
- Yüksek peptit verimi
- Önemli ölçüde daha hızlı sentez
- Daha yüksek peptit saflığı
- Yarışlaştırma yok
- Çeşitli peptitlerin paralel sentezi
- Herhangi bir birime göre doğrusal ölçeklenebilir
Geliştirilmiş peptit sentezi için çeşitli reaktör gemilerinin tekdüze sonication için ultrasonik cuphorn.
Merrifield katı faz peptit sentezini gösteren grafik. Ultrasonication teşvik etmek ve sentez reaksiyonunu geliştirmek yanı sıra reçine sentezlenmiş peptitlerin bölünmesi için kullanılır.
Grafik: ©Conejos-Sanchez vd., 2014)
Ultrason ile Geliştirilmiş Katı Faz Peptit Sentezi
Katı Faz Peptit Sentezi (SPPS), çözünmeyen gözenekli bir destek üzerinde amino asit türevlerinin art arda reaksiyonları yoluyla peptit zincirinin bir şekilde birebirlenmesine izin veren kimyasal bir reaksiyondur. Bununla birlikte, geleneksel katı faz peptit sentezi nispeten verimsiz ve yavaş bir süreçtir. Bu nedenle, peptit sentezinin ultrasonik yoğunlaşması, peptitlerin daha etkili ve hızlı bir sentezi için çok saygı edilen bir araçtır.
Silva ve arkadaşları (2021), üç peptitin hazırlanmasına dayanan ultrason (ABD) destekli SPPS ile "klasik" floresanimoksikarbonil (Fmoc)-katı faz peptit sentezini (SPPS) karşılaştırdı, yani fibroblast büyüme faktörü reseptörü 3(FGFR3)-spesifik peptit Pep1 (VSPPLTLGQLLS-NH2) ve peptitler Pep2 (RQMATADEA-NH2) ve Pep3 (AAVALLPAVLLAPRQMATADEA-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%).
Ultrasonik ajitasyon kullanarak katı faz peptit sentezi ile daha hızlı peptit sentezi.
(Çalışma ve analiz: Wołczański vd., 2019)
Merlino ve arkadaşları (2019) ayrıca, farklı biyolojik olarak aktif peptitlerin (44-mer'e kadar) sentezine izin veren Fmoc tabanlı katı faz peptit sentezi üzerindeki ultrasonik etkilerin kapsamlı bir çalışmasını, malzeme ve reaksiyon süresinin kayda değer bir tasarrufu ile gerçekleştirdi. Ultrasoniction ana yan reaksiyonları şiddetlendirmedi ve peptitlerin sentezini geliştirdi gösterdi “zor diziler”, ultrasonik olarak teşvik edilen katı fazlı 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. (cf. Wołczański vd., 2019)
Irklaştırmanın araştırılması. Modellerin önemli 1H NMR spektrumlarının karşılaştırılması peptitler, oda sıcaklığında klasik yaklaşım ve yüksek sıcaklıkta ultrasonik yöntem kullanılarak manuel olarak sentezlenmiştir. His ve Cys α-protonlarının ve metilen grubu Acm'nin (sol paneller), Val'in ɣ-metil protonlarının (sağ paneller) kimyasal kaymaları, 70 °C'deki sonikasyonun yarışçılığa neden olmadığını göstermektedir.
(Çalışma ve analiz: Wołczański vd., 2019)
Peptitlerin Ultrasonik Bölünmesi
Katı fazlı peptit sentezinden (SPPS) sonra, sentezlenmiş peptitler polimerik reçinelerden bölünmelidir. Bu adım, koruma kaldırma olarak da bilinir. Reçineden peptid dekoltesi için yaygın sallama ve ultrasonication karşılaştırıldığında, sallama yöntemi yaklaşık 1 saat gerektirirken, ultrasonik bölünme 15 ila 20 dakika içinde gerçekleştirilebilir. Ultrasonik peptit dekoltesi, benzisilik ester bağları yoluyla polistiren reçinelere bağlı korumalı amino asitlerin ve peptitlerin dekoltesine uygulanabilir.
Polistiren reçineden peptitlerin ultrasonik bölünmesi, hızlı bir prosedür içinde, ırklaştırma olmadan, yüksek saflıkta yüksek peptit verimi verir.
(çalışma ve grafik: ©Anuradha ve Ravindranath, 1995)
Geliştirilmiş ve hızlandırılmış peptit sentezi için ultrasonik olarak tedirgin reaktör. Resimde, ultrasonicator UP200St karıştırılmış bir cam reaktörde.
Hielscher Ultrasonics doğrudan ve dolaylı sonication için çeşitli ultrasonik çözüm sunar. Güçlü ve hassas kontrol edilebilir ultrasonik işlemciler reaksiyon kabına tam olarak doğru miktarda ultrason enerjisi sağlar. İster şırıngırlar, tüpler, çok kuyulu plakalar veya cam reaktörleri sentez kabı olarak kullanın, Hielscher Ultrasonics peptit uygulamanız için en uygun ultrasonicator'u sunar.
- özelleştirilmiş peptitler
- büyük ölçekli peptit üretimi
- peptit kütüphaneleri
Birçok peptit sentezi şırınglarda (örneğin, fritted şırıng reaktörleri) gerçekleştirilir. Hielscher ultrasonik şırınd ajitatör sonicates peptit çözeltisi ultrason dalgalarını şırınna duvarından sıvıya kaplar. Ultrasonik şırıng karıştırıcı peptitlerin ultrasonik destekli sentezi için en popüler ultrasonik çözümlerden biridir.
Ultrasonik cuphorn, 5 reaktör gemisine kadar sonicate etmek için uygun bir araçtır, VialTweeter ise on reaksiyon tüpüne kadar ve ayrıca kelepçeli aksesuar aracılığıyla beş büyük kap tutabilir.
Merrifield veya Kamysz katı faz reaktörü ve diğer polipropilen veya borosilikat kaplar / reaktörler gibi diğer reaktör tipleri için Hielscher, dolaylı sonication için özelleştirilmiş kelepçeli ultrasonik sistemler sunar.
Çok kuyulu / mikrotiter plakalarda katı fazlı peptit sentezi için UIP400MTP ideal cihazdır. Ultrasonik kavitasyon, üstün kütle transferi ve sentez reaksiyonu için çok sayıda örnek kuyusuna dolaylı olarak eşit olarak bağlanır. Görmek için aşağıdaki videoyu izleyin UIP400MTP iş başında!
Tabii ki, daha büyük strirred cam reaktörler, örneğin çözelti faz sentezi için, herhangi bir boyutta ultrasonik problar (diğer adıyla sonotrodes veya ultrasonik boynuzlar) ile 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 ses için kullanılabilir
- doğrusal ölçeklenebilirlik
Bizimle iletişime geçin! / Bize sor!
Hielscher Ultrasonik uygulamaları karıştırma, dağılım, emülsifikasyon ve laboratuvar, pilot ve endüstriyel ölçekte çıkarma için yüksek performanslı ultrasonik homojenler üretmektedir.
Edebiyat / 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.
Bilinmesi Gereken Gerçekler
Peptidler
Peptitler, peptit bağları olarak adlandırılan amide bağları ile birden fazla amino asidin birbirine bağlandığı bileşiklerdir. Karmaşık yapılara bağlandığında – tipik olarak 50 veya daha fazla amino asitlerden oluşan bu büyük peptit yapıları protein olarak adlandırılanlardır. Peptitler yaşamın önemli bir yapı taşıdır ve vücuttaki sayısız 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 yoğuşma reaksiyonu yoluyla kimyasal olarak sentezlenir. Çeşitli amino asit yan zincirleri ile istenmeyen yan reaksiyonları önlemek için genellikle grupları koruma (aynı zamanda koruyucu gruplar) stratejileri kullanılır.
Kimyasal (in-vitro) peptit sentezi en sık gelen amino asidin (C-terminus) karboksil grubunu büyüyen peptit zincirinin N-terminusuna kaptırarak başlar. Bu C'den N'ye sentezin aksine, canlı organizmalarda uzun peptitlerin doğal protein biyosentezi ters yönde gerçekleşir. Bu, biyosentezde, gelen amino asidin N-terminusunun protein zincirinin C terminüsüne (N-to-C) bağlı olduğu anlamına gelir.
Peptit sentezi için çoğu araştırma ve geliştirme protokolü katı fazlı yöntemlere dayanırken, çözelti fazlı sentez yöntemleri peptitlerin büyük ölçekli endüstriyel üretiminde bulunabilir.
Hielscher Ultrasonics yüksek performanslı ultrasonik homojenizatörler üretir laboratuvar için endüstriyel boyut.