2. إلغاء حماية مجموعة Fmoc
3. إجراء اختبار Kaiser
4. اقتران اللبنات الأساسية التالية
تخليق الطور الصلب هو طريقة يتم فيها تصنيع المنتج أثناء ربطه بمادة غير قابلة للذوبان.
غالبا ما يستخدم تخليق الطور الصلب لإنتاج أوليغومرات وبوليمرات بيولوجية مثل الببتيدات والأحماض النووية وسكريات قليلة السكاريد. تتكون هذه الجزيئات من سلاسل من وحدات فرعية جزيئية أصغر ، تسمى المونومرات. يستغرق تصنيع القلة أو البوليمر العديد من الخطوات ، حيث يجب إضافة المونومرات بالترتيب الصحيح.
تتمثل إحدى المشكلات المتعلقة بالتوليفات متعددة الخطوات في أن تنقية وعزل المنتجات المستقرة لكل خطوة ، والتي تسمى المنتجات الوسيطة ، يقلل من العائد الإجمالي. في تخليق الطور الصلب ، يظل المنتج الوسيط مرتبطا بالدعم الصلب طوال فترة التوليف. يسمح ذلك بغسل الكواشف والمذيبات والمنتجات الثانوية في مرحلة المحلول ، مما يلغي الحاجة إلى تنقية وعزل كل منتج وسيط بين الخطوات.
سيوضح هذا الفيديو إجراء تخليق الببتيد في الطور الصلب ويقدم بعض تطبيقات تخليق الطور الصلب في الكيمياء.
في تخليق الطور الصلب ، يتم تصنيع جزيء على دعامة صلبة في سلسلة من التفاعلات. على سبيل المثال ، سيتم تصنيع قلة أو بوليمر مونومر واحد في كل مرة لتشكيل المنتج النهائي. يظل القلة أو البوليمر المتنامي مرتبطا بقوة بالدعم الصلب حتى يتم فصله أو شقه عن الدعم باستخدام الكواشف.
يجب أن يحتوي كل مونومر على موقعين على الأقل للربط ليكون جزءا من سلسلة البوليمر ، ولكن يمكن أن يتوفر موقع ربط واحد فقط في كل مرة لضمان ارتباط المونومر بالذرة الصحيحة. يتم تحقيق ذلك من خلال مجموعات الحماية ، وهي مجموعات وظيفية غير متفاعلة خلال خطوة واحدة أو أكثر من خطوات التوليف. تتم استعادة موقع الربط أو إزالته من خلال معالجة الجزيء بكواشف محددة لتحويل المجموعة الواقية إلى مجموعة وظيفية تفاعلية.
لبدء تخليق الطور الصلب ، ترتبط مادة البداية براتنج مصمم خصيصا أو بوليمر غير قابل للذوبان في موقع الربط الوحيد المتاح. بعد ذلك ، يتم إلغاء حماية مادة البداية المقيدة للسماح بربط المونومر الثاني في السلسلة. بعد ذلك ، تتم إضافة محلول المونومر الثاني في السلسلة ، جنبا إلى جنب مع عامل اقتران لتسهيل الترابط بين المونومرات.
بمجرد أن يرتبط المونومر الثاني بمادة البداية ، يتم إزالة الحماية من المنتج الوسيط الثنائي الناتج. تتكرر هذه العملية حتى يتشكل القلة أو البوليمر المستهدف. يتم شق المنتج من الدعامة الصلبة إلى محلول ، والذي يمكن من خلاله تنقيته وعزله وتحليله.
غالبا ما يستخدم تخليق الطور الصلب لتخليق الببتيدات ، وهي سلاسل من الأحماض الأمينية. تحتوي الأحماض الأمينية على مجموعة أمين ومجموعة كربوكسيل وبديلة أو "سلسلة جانبية". الأمين محمي في البداية. بمجرد إزالة الحماية ، يشكل الأمين رابطة ببتيد مع مجموعة الكربوكسيل من الحمض الأميني التالي.
الآن بعد أن فهمت مبادئ تخليق الطور الصلب ، دعنا ننتقل إلى إجراء تخليق الببتيد في الطور الصلب ، حيث سنوضح إضافة أول اثنين من الأحماض الأمينية.
لبدء الإجراء ، قم بتوصيل قارورة استقبال للنفايات بوعاء تخليق الببتيد اليدوي سعة 100 مل. ثم ضع 0.360 جم من راتنج كلوريد 2-كلوروتريتيل في الوعاء. قم بتوصيل خط غاز النيتروجين بالسلاح الجانبي للوعاء وخط تفريغ بمحول الخرطوم المسنن.
أضف 20 مل من ثنائي ميثيل فورماميد إلى الراتنج واترك حبات الراتنج تنتفخ لمدة 30 دقيقة تحت تدفق غاز النيتروجين. ثم ضع الفراغ لتصريف المذيب.
أضف 10 مل من DMF ، و 1.6 مليمول من الأحماض الأمينية المحمية ب Fmoc ، و 2.5 مل من N ، N-diisopropylethylamine إلى الوعاء. فقاعات تحت غاز النيتروجين ، الذي يمزج المحلول ، لمدة 15 دقيقة لتحميل الحمض الأميني المحمي على الراتنج.
قم بإزالة المذيب تحت الفراغ وقم بإجراء التحميل الثاني. بعد إزالة المذيب ، قم بتحريك حبات الراتنج المحملة ثلاث مرات في أجزاء سعة 10 مل من DMF ، وتصريف كل غسلة في قارورة الاستقبال.
بعد ذلك ، أضف إلى الخرزات المحملة 10 مل من محلول 20٪ من 4-ميثيل بيبيريدين في DMF. ضعي الخليط لمدة 15 دقيقة لإزالة مجموعة Fmoc.
استنزاف المذيب وكرر إجراء إزالة الحماية. اغسل وصفي الراتنج المحمل ثلاث مرات كما كان من قبل. قم بتخزين الخرزات تحت مذيب حتى تصبح جاهزة للخطوة التالية.
للتحقق من أن المركب المحمل قد تم إزالته تماما ، ضع أولا 1 إلى 2 قطرات من كل محلول اختبار Kaiser في أنبوبين اختباريين.
ضع بعض الخرزات المحملة في أنبوب اختبار وقم بتسخين كلا الأنبوبين إلى 110 درجة في حمام الزيت. تكتمل إزالة الحماية إذا تحول خليط الراتنج إلى اللون الأزرق الداكن إلى الأرجواني ، مما يشير إلى وجود مجموعات أمين في الخليط.
لبدء خطوة الاقتران ، اغسل الخرزات أولا ب 10 مل من NMP تحت تدفق غاز N2.
بعد ذلك ، أضف 10 مل من NMP ، و 1.6 مليمول من الحمض الأميني التالي المحمي بواسطة Fmoc ، و 1.6 مليمول من عامل التوصيل HBTU ، و 2.5 مل من DIPEA إلى الراتنج المحمل.
غاز فقاعة N2 من خلال خليط الراتنج لمدة 30 دقيقة ، ثم استنزاف المذيب. اغسل وصفي الخرزات بأجزاء 10 مل من DMF ثلاث مرات ، كما كان من قبل.
كرر اختبار Kaiser. حدث الاقتران بنجاح إذا تحولت الخرزات والمحلول إلى اللون الأصفر ، مما يشير إلى عدم وجود مجموعات أمين.
بعد ذلك ، قم بشق مجموعة Fmoc الجديدة بنسبة 20٪ 4-methylpiperidine في DMF واغسل الخرزات بأجزاء 10 مل من DMF. كرر الاقتران وإزالة الحماية لكل حمض أميني متبقي في الببتيد المستهدف.
بعد إزالة الحماية من الأحماض الأمينية الأخيرة وغسل حبات الراتنج ، أضف 40 مل من محلول انقسام الببتيد لفصل منتج الببتيد عن الراتنج.
فقاعة غاز النيتروجين من خلال خليط الراتنج لمدة 3 ساعات ، ثم استبدل قارورة الاستقبال. انقل المحلول من خليط الراتنج إلى قارورة الاستقبال الجديدة تحت الفراغ.
لتوليد المنتج النهائي ، قم بإزالة المذيب باستخدام مبخر دوار.
يستخدم تخليق الطور الصلب على نطاق واسع في علم الأحياء والكيمياء. دعونا نلقي نظرة على بعض الأمثلة.
فتح تخليق الطور الصلب العديد من المسارات الاصطناعية الجديدة لقليل السكاريد ، وهي سلاسل قصيرة من مونومرات السكر البسيطة ذات الأدوار البيولوجية المهمة ، مثل تخزين الطاقة. على عكس روابط الببتيد ، تحتوي كل رابطة بين السكريات على مركز مجسم. لتصنيع السكريات قليلة السكاريد ، لا يجب أن تكون المونومرات بالترتيب الصحيح فحسب ، بل يجب أن تحتوي الروابط أيضا على الكيمياء الفراغية الصحيحة. تم تطوير تقنيات تخليق الطور الصلب لإقران كل مونومر بعملية انتقائية مجسمة للغاية ، والتي يتم تكريرها اليوم بما يكفي لتكون مؤتمتة.
تخليق الطور الصلب هو نهج شائع للكيمياء التوافقية ، وهي ممارسة تصنيع العديد من المتغيرات للمركب في عملية اصطناعية واحدة. يمكن بسهولة تقسيم الراتنج المحمل إلى أجزاء للتفاعل مع مونومرات أو جزيئات مختلفة. بعد كل تفاعل ، يتم غسل الأجزاء وإعادة تجميعها. يتكرر هذا حتى يتم إنشاء العدد المطلوب من المنتجات. هذه التقنية مفيدة بشكل خاص في الأبحاث الصيدلانية ، حيث يمكن استخدامها لتوليد مركبات جديدة أو لتقييم تفاعل مركب مع مجموعة واسعة من الجزيئات.
لقد شاهدت للتو مقدمة JoVE لتوليف الطور الصلب. يجب أن تفهم الآن المبادئ الأساسية لتخليق الطور الصلب ، وإجراء تخليق الببتيد في الطور الصلب ، وبعض الأمثلة على كيفية استخدام تخليق الطور الصلب في الكيمياء العضوية. شكرا للمشاهدة!
المصدر: Vy M. Dong و Diane Le، قسم الكيمياء، جامعة كاليفورنيا، إيرفين، كاليفورنيا
تخليق الطور الصلب في ميريفيلد هو اختراع حائز على جائزة نوبل حيث يرتبط جزيء متفاعل بدعامة صلبة ويخضع لتفاعلات كيميائية متتالية لتشكيل مركب مرغوب. عندما ترتبط الجزيئات بدعامة صلبة ، يمكن إزالة الكواشف الزائدة والمنتجات الثانوية عن طريق غسل الشوائب ، بينما يظل المركب المستهدف مرتبطا بالراتنج. على وجه التحديد ، سنعرض مثالا على تخليق الببتيد في الطور الصلب (SPPS) لإثبات هذا المفهوم.
2. إلغاء حماية مجموعة Fmoc
3. إجراء اختبار Kaiser
4. اقتران اللبنات الأساسية التالية
تخليق الطور الصلب هو طريقة يتم فيها تصنيع المنتج أثناء ربطه بمادة غير قابلة للذوبان.
غالبا ما يستخدم تخليق الطور الصلب لإنتاج أوليغومرات وبوليمرات بيولوجية مثل الببتيدات والأحماض النووية وسكريات قليلة السكاريد. تتكون هذه الجزيئات من سلاسل من وحدات فرعية جزيئية أصغر ، تسمى المونومرات. يستغرق تصنيع القلة أو البوليمر العديد من الخطوات ، حيث يجب إضافة المونومرات بالترتيب الصحيح.
تتمثل إحدى المشكلات المتعلقة بالتوليفات متعددة الخطوات في أن تنقية وعزل المنتجات المستقرة لكل خطوة ، والتي تسمى المنتجات الوسيطة ، يقلل من العائد الإجمالي. في تخليق الطور الصلب ، يظل المنتج الوسيط مرتبطا بالدعم الصلب طوال فترة التوليف. يسمح ذلك بغسل الكواشف والمذيبات والمنتجات الثانوية في مرحلة المحلول ، مما يلغي الحاجة إلى تنقية وعزل كل منتج وسيط بين الخطوات.
سيوضح هذا الفيديو إجراء تخليق الببتيد في الطور الصلب ويقدم بعض تطبيقات تخليق الطور الصلب في الكيمياء.
في تخليق الطور الصلب ، يتم تصنيع جزيء على دعامة صلبة في سلسلة من التفاعلات. على سبيل المثال ، سيتم تصنيع قلة أو بوليمر مونومر واحد في كل مرة لتشكيل المنتج النهائي. يظل القلة أو البوليمر المتنامي مرتبطا بقوة بالدعم الصلب حتى يتم فصله أو شقه عن الدعم باستخدام الكواشف.
يجب أن يحتوي كل مونومر على موقعين على الأقل للربط ليكون جزءا من سلسلة البوليمر ، ولكن يمكن أن يتوفر موقع ربط واحد فقط في كل مرة لضمان ارتباط المونومر بالذرة الصحيحة. يتم تحقيق ذلك من خلال مجموعات الحماية ، وهي مجموعات وظيفية غير متفاعلة خلال خطوة واحدة أو أكثر من خطوات التوليف. تتم استعادة موقع الربط أو إزالته من خلال معالجة الجزيء بكواشف محددة لتحويل المجموعة الواقية إلى مجموعة وظيفية تفاعلية.
لبدء تخليق الطور الصلب ، ترتبط مادة البداية براتنج مصمم خصيصا أو بوليمر غير قابل للذوبان في موقع الربط الوحيد المتاح. بعد ذلك ، يتم إلغاء حماية مادة البداية المقيدة للسماح بربط المونومر الثاني في السلسلة. بعد ذلك ، تتم إضافة محلول المونومر الثاني في السلسلة ، جنبا إلى جنب مع عامل اقتران لتسهيل الترابط بين المونومرات.
بمجرد أن يرتبط المونومر الثاني بمادة البداية ، يتم إزالة الحماية من المنتج الوسيط الثنائي الناتج. تتكرر هذه العملية حتى يتشكل القلة أو البوليمر المستهدف. يتم شق المنتج من الدعامة الصلبة إلى محلول ، والذي يمكن من خلاله تنقيته وعزله وتحليله.
غالبا ما يستخدم تخليق الطور الصلب لتخليق الببتيدات ، وهي سلاسل من الأحماض الأمينية. تحتوي الأحماض الأمينية على مجموعة أمين ومجموعة كربوكسيل وبديلة أو "سلسلة جانبية". الأمين محمي في البداية. بمجرد إزالة الحماية ، يشكل الأمين رابطة ببتيد مع مجموعة الكربوكسيل من الحمض الأميني التالي.
الآن بعد أن فهمت مبادئ تخليق الطور الصلب ، دعنا ننتقل إلى إجراء تخليق الببتيد في الطور الصلب ، حيث سنوضح إضافة أول اثنين من الأحماض الأمينية.
لبدء الإجراء ، قم بتوصيل قارورة استقبال للنفايات بوعاء تخليق الببتيد اليدوي سعة 100 مل. ثم ضع 0.360 جم من راتنج كلوريد 2-كلوروتريتيل في الوعاء. قم بتوصيل خط غاز النيتروجين بالسلاح الجانبي للوعاء وخط تفريغ بمحول الخرطوم المسنن.
أضف 20 مل من ثنائي ميثيل فورماميد إلى الراتنج واترك حبات الراتنج تنتفخ لمدة 30 دقيقة تحت تدفق غاز النيتروجين. ثم ضع الفراغ لتصريف المذيب.
أضف 10 مل من DMF ، و 1.6 مليمول من الأحماض الأمينية المحمية ب Fmoc ، و 2.5 مل من N ، N-diisopropylethylamine إلى الوعاء. فقاعات تحت غاز النيتروجين ، الذي يمزج المحلول ، لمدة 15 دقيقة لتحميل الحمض الأميني المحمي على الراتنج.
قم بإزالة المذيب تحت الفراغ وقم بإجراء التحميل الثاني. بعد إزالة المذيب ، قم بتحريك حبات الراتنج المحملة ثلاث مرات في أجزاء سعة 10 مل من DMF ، وتصريف كل غسلة في قارورة الاستقبال.
بعد ذلك ، أضف إلى الخرزات المحملة 10 مل من محلول 20٪ من 4-ميثيل بيبيريدين في DMF. ضعي الخليط لمدة 15 دقيقة لإزالة مجموعة Fmoc.
استنزاف المذيب وكرر إجراء إزالة الحماية. اغسل وصفي الراتنج المحمل ثلاث مرات كما كان من قبل. قم بتخزين الخرزات تحت مذيب حتى تصبح جاهزة للخطوة التالية.
للتحقق من أن المركب المحمل قد تم إزالته تماما ، ضع أولا 1 إلى 2 قطرات من كل محلول اختبار Kaiser في أنبوبين اختباريين.
ضع بعض الخرزات المحملة في أنبوب اختبار وقم بتسخين كلا الأنبوبين إلى 110 درجة في حمام الزيت. تكتمل إزالة الحماية إذا تحول خليط الراتنج إلى اللون الأزرق الداكن إلى الأرجواني ، مما يشير إلى وجود مجموعات أمين في الخليط.
لبدء خطوة الاقتران ، اغسل الخرزات أولا ب 10 مل من NMP تحت تدفق غاز N2.
بعد ذلك ، أضف 10 مل من NMP ، و 1.6 مليمول من الحمض الأميني التالي المحمي بواسطة Fmoc ، و 1.6 مليمول من عامل التوصيل HBTU ، و 2.5 مل من DIPEA إلى الراتنج المحمل.
غاز فقاعة N2 من خلال خليط الراتنج لمدة 30 دقيقة ، ثم استنزاف المذيب. اغسل وصفي الخرزات بأجزاء 10 مل من DMF ثلاث مرات ، كما كان من قبل.
كرر اختبار Kaiser. حدث الاقتران بنجاح إذا تحولت الخرزات والمحلول إلى اللون الأصفر ، مما يشير إلى عدم وجود مجموعات أمين.
بعد ذلك ، قم بشق مجموعة Fmoc الجديدة بنسبة 20٪ 4-methylpiperidine في DMF واغسل الخرزات بأجزاء 10 مل من DMF. كرر الاقتران وإزالة الحماية لكل حمض أميني متبقي في الببتيد المستهدف.
بعد إزالة الحماية من الأحماض الأمينية الأخيرة وغسل حبات الراتنج ، أضف 40 مل من محلول انقسام الببتيد لفصل منتج الببتيد عن الراتنج.
فقاعة غاز النيتروجين من خلال خليط الراتنج لمدة 3 ساعات ، ثم استبدل قارورة الاستقبال. انقل المحلول من خليط الراتنج إلى قارورة الاستقبال الجديدة تحت الفراغ.
لتوليد المنتج النهائي ، قم بإزالة المذيب باستخدام مبخر دوار.
يستخدم تخليق الطور الصلب على نطاق واسع في علم الأحياء والكيمياء. دعونا نلقي نظرة على بعض الأمثلة.
فتح تخليق الطور الصلب العديد من المسارات الاصطناعية الجديدة لقليل السكاريد ، وهي سلاسل قصيرة من مونومرات السكر البسيطة ذات الأدوار البيولوجية المهمة ، مثل تخزين الطاقة. على عكس روابط الببتيد ، تحتوي كل رابطة بين السكريات على مركز مجسم. لتصنيع السكريات قليلة السكاريد ، لا يجب أن تكون المونومرات بالترتيب الصحيح فحسب ، بل يجب أن تحتوي الروابط أيضا على الكيمياء الفراغية الصحيحة. تم تطوير تقنيات تخليق الطور الصلب لإقران كل مونومر بعملية انتقائية مجسمة للغاية ، والتي يتم تكريرها اليوم بما يكفي لتكون مؤتمتة.
تخليق الطور الصلب هو نهج شائع للكيمياء التوافقية ، وهي ممارسة تصنيع العديد من المتغيرات للمركب في عملية اصطناعية واحدة. يمكن بسهولة تقسيم الراتنج المحمل إلى أجزاء للتفاعل مع مونومرات أو جزيئات مختلفة. بعد كل تفاعل ، يتم غسل الأجزاء وإعادة تجميعها. يتكرر هذا حتى يتم إنشاء العدد المطلوب من المنتجات. هذه التقنية مفيدة بشكل خاص في الأبحاث الصيدلانية ، حيث يمكن استخدامها لتوليد مركبات جديدة أو لتقييم تفاعل مركب مع مجموعة واسعة من الجزيئات.
class = "chapter_text" id = "script_5">لقد شاهدت للتو مقدمة JoVE لتوليف الطور الصلب. يجب أن تفهم الآن المبادئ الأساسية لتخليق الطور الصلب ، وإجراء تخليق الببتيد في الطور الصلب ، وبعض الأمثلة على كيفية استخدام تخليق الطور الصلب في الكيمياء العضوية. شكرا للمشاهدة!
تخليق الطور الصلب هو طريقة يتم فيها تصنيع المنتج أثناء ربطه بمادة غير قابلة للذوبان.
غالبا ما يستخدم تخليق الطور الصلب لإنتاج أوليغومرات وبوليمرات بيولوجية مثل الببتيدات والأحماض النووية والسكريات قليلة السكاريد. تتكون هذه الجزيئات من سلاسل من وحدات فرعية جزيئية أصغر ، تسمى المونومرات. يستغرق تصنيع القلة أو البوليمر العديد من الخطوات ، حيث يجب إضافة المونومرات بالترتيب الصحيح.
تتمثل إحدى المشكلات المتعلقة بالتوليفات متعددة الخطوات في أن تنقية وعزل المنتجات المستقرة لكل خطوة ، والتي تسمى المنتجات الوسيطة ، يقلل من العائد الإجمالي. في تخليق الطور الصلب ، يظل المنتج الوسيط مرتبطا بالدعم الصلب طوال فترة التوليف. يسمح ذلك بغسل الكواشف والمذيبات والمنتجات الثانوية في مرحلة المحلول ، مما يلغي الحاجة إلى تنقية وعزل كل منتج وسيط بين الخطوات.
سيوضح هذا الفيديو إجراء تخليق الببتيد في الطور الصلب ويقدم بعض تطبيقات تخليق الطور الصلب في الكيمياء.
في تخليق الطور الصلب ، يتم تصنيع جزيء على دعامة صلبة في سلسلة من التفاعلات. على سبيل المثال ، سيتم تصنيع قلة أو بوليمر مونومر واحد في كل مرة لتشكيل المنتج النهائي. يظل القلة أو البوليمر المتنامي مرتبطا بقوة بالدعم الصلب حتى يتم فصله أو شقه عن الدعم باستخدام الكواشف.
يجب أن يحتوي كل مونومر على موقعين على الأقل للربط ليكون جزءا من سلسلة البوليمر ، ولكن يمكن أن يتوفر موقع ربط واحد فقط في كل مرة لضمان ارتباط المونومر بالذرة الصحيحة. يتم تحقيق ذلك من خلال مجموعات الحماية ، وهي مجموعات وظيفية غير متفاعلة خلال خطوة واحدة أو أكثر من خطوات التوليف. تتم استعادة موقع الربط أو إزالته من خلال معالجة الجزيء بكواشف محددة لتحويل المجموعة الواقية إلى مجموعة وظيفية تفاعلية.
لبدء تخليق الطور الصلب ، ترتبط مادة البداية براتنج مصمم خصيصا أو بوليمر غير قابل للذوبان في موقع الربط الوحيد المتاح. بعد ذلك ، يتم إلغاء حماية مادة البداية المقيدة للسماح بربط المونومر الثاني في السلسلة. بعد ذلك ، تتم إضافة محلول المونومر الثاني في السلسلة ، جنبا إلى جنب مع عامل اقتران لتسهيل الترابط بين المونومرات.
بمجرد أن يرتبط المونومر الثاني بمادة البداية ، يتم إزالة الحماية من المنتج الوسيط الثنائي الناتج. تتكرر هذه العملية حتى يتشكل القلة أو البوليمر المستهدف. يتم شق المنتج من الدعامة الصلبة إلى محلول ، والذي يمكن من خلاله تنقيته وعزله وتحليله.
غالبا ما يستخدم تخليق الطور الصلب لتخليق الببتيدات ، وهي سلاسل من الأحماض الأمينية. تحتوي الأحماض الأمينية على مجموعة أمين ومجموعة كربوكسيل وبديلة أو "سلسلة جانبية". الأمين محمي في البداية. بمجرد إزالة الحماية ، يشكل الأمين رابطة ببتيد مع مجموعة الكربوكسيل من الحمض الأميني التالي.
الآن بعد أن فهمت مبادئ تخليق الطور الصلب ، دعنا ننتقل إلى إجراء تخليق الببتيد في الطور الصلب ، حيث سنوضح إضافة أول اثنين من الأحماض الأمينية.
لبدء الإجراء ، قم بتوصيل قارورة استقبال للنفايات بوعاء تخليق الببتيد اليدوي سعة 100 مل. ثم ضع 0.360 جم من راتنج كلوريد 2-كلوروتريتيل في الوعاء. قم بتوصيل خط غاز النيتروجين بالسلاح الجانبي للوعاء وخط تفريغ بمحول الخرطوم المسنن.
أضف 20 مل من ثنائي ميثيل فورماميد إلى الراتنج واترك حبات الراتنج تنتفخ لمدة 30 دقيقة تحت تدفق غاز النيتروجين. ثم ضع الفراغ لتصريف المذيب.
أضف 10 مل من DMF ، و 1.6 مليمول من الأحماض الأمينية المحمية ب Fmoc ، و 2.5 مل من N ، N-diisopropylethylamine إلى الوعاء. فقاعات تحت غاز النيتروجين ، الذي يمزج المحلول ، لمدة 15 دقيقة لتحميل الحمض الأميني المحمي على الراتنج.
قم بإزالة المذيب تحت الفراغ وقم بإجراء التحميل الثاني. بعد إزالة المذيب ، قم بتحريك حبات الراتنج المحملة ثلاث مرات في أجزاء سعة 10 مل من DMF ، وتصريف كل غسلة في قارورة الاستقبال.
بعد ذلك ، أضف إلى الخرزات المحملة 10 مل من محلول 20٪ من 4-ميثيل بيبيريدين في DMF. ضعي الخليط لمدة 15 دقيقة لإزالة مجموعة Fmoc.
استنزاف المذيب وكرر إجراء إزالة الحماية. اغسل وصفي الراتنج المحمل ثلاث مرات كما كان من قبل. قم بتخزين الخرزات تحت مذيب حتى تصبح جاهزة للخطوة التالية.
للتحقق من أن المركب المحمل قد تم إزالته تماما ، ضع أولا 1 إلى 2 قطرة من كل محلول اختبار Kaiser في أنبوبين اختباريين.
ضع بعض الخرزات المحملة في أنبوب اختبار وقم بتسخين كلا الأنبوبين إلى 110 درجة في حمام زيت. تكتمل إزالة الحماية إذا تحول خليط الراتنج إلى اللون الأزرق الداكن إلى الأرجواني ، مما يشير إلى وجود مجموعات أمين في الخليط.
لبدء خطوة الاقتران ، اغسل الخرزات أولا ب 10 مل من NMP تحت تدفق غاز N2.
بعد ذلك ، أضف 10 مل من NMP ، و 1.6 مليمول من الحمض الأميني التالي المحمي ب Fmoc ، و 1.6 مليمول من عامل الاقتران HBTU ، و 2.5 مل من DIPEA إلى الراتنج المحمل.
فقاعة غاز N2 من خلال خليط الراتنج لمدة 30 دقيقة ، ثم صفي المذيب. اغسل وصفي الخرزات بأجزاء 10 مل من DMF ثلاث مرات ، كما كان من قبل.
كرر اختبار Kaiser. حدث الاقتران بنجاح إذا تحولت الخرزات والمحلول إلى اللون الأصفر ، مما يشير إلى عدم وجود مجموعات أمين.
بعد ذلك ، قم بشق مجموعة Fmoc الجديدة بنسبة 20٪ 4-methylpiperidine في DMF واغسل الخرزات بأجزاء 10 مل من DMF. كرر الاقتران وإزالة الحماية لكل حمض أميني متبقي في الببتيد المستهدف.
بعد إزالة الحماية من الأحماض الأمينية الأخيرة وغسل حبات الراتنج ، أضف 40 مل من محلول انقسام الببتيد لفصل منتج الببتيد عن الراتنج.
فقاعة غاز النيتروجين من خلال خليط الراتنج لمدة 3 ساعات ، ثم استبدل قارورة الاستقبال. انقل المحلول من خليط الراتنج إلى قارورة الاستقبال الجديدة تحت الفراغ.
لتوليد المنتج النهائي ، قم بإزالة المذيب باستخدام مبخر دوار.
يستخدم تخليق الطور الصلب على نطاق واسع في علم الأحياء والكيمياء. دعونا نلقي نظرة على بعض الأمثلة.
فتح تخليق الطور الصلب العديد من المسارات الاصطناعية الجديدة لقليل السكاريد ، وهي سلاسل قصيرة من مونومرات السكر البسيطة ذات الأدوار البيولوجية المهمة ، مثل تخزين الطاقة. على عكس روابط الببتيد ، تحتوي كل رابطة بين السكريات على مركز مجسم. لتصنيع السكريات قليلة السكاريد ، لا يجب أن تكون المونومرات بالترتيب الصحيح فحسب ، بل يجب أن تحتوي الروابط أيضا على الكيمياء الفراغية الصحيحة. تم تطوير تقنيات تخليق الطور الصلب لإقران كل مونومر بعملية انتقائية مجسمة للغاية ، والتي يتم تكريرها اليوم بما يكفي لتكون مؤتمتة.
تخليق الطور الصلب هو نهج شائع للكيمياء التوافقية ، وهي ممارسة تصنيع العديد من المتغيرات للمركب في عملية اصطناعية واحدة. يمكن بسهولة تقسيم الراتنج المحمل إلى أجزاء للتفاعل مع مونومرات أو جزيئات مختلفة. بعد كل تفاعل ، يتم غسل الأجزاء وإعادة تجميعها. يتكرر هذا حتى يتم إنشاء العدد المطلوب من المنتجات. هذه التقنية مفيدة بشكل خاص في الأبحاث الصيدلانية ، حيث يمكن استخدامها لتوليد مركبات جديدة أو لتقييم تفاعل مركب مع مجموعة واسعة من الجزيئات.
لقد شاهدت للتو مقدمة JoVE لتوليف الطور الصلب. يجب أن تفهم الآن المبادئ الأساسية لتخليق الطور الصلب ، وإجراء تخليق الببتيد في الطور الصلب ، وبعض الأمثلة على كيفية استخدام تخليق الطور الصلب في الكيمياء العضوية. شكرا للمشاهدة!
النتائج التمثيلية لتخليق الببتيد في المرحلة الصلبة للإجراء 3.
| خطوة الإجراء | لون المحلول |
| 3.1 | التحكم - شفاف، أصفر فاتح رد الفعل - صفي ، أصفر فاتح |
| 3.2 | التحكم - شفاف، أصفر فاتح رد الفعل - أزرق غامق |
| 3.3 | محلول أزرق داكن ، حبات زرقاء - فشل إلغاء الحماية أو الاقتران الكامل عديم... |
في هذه التجربة ، أظهرنا مثالا على تخليق الطور الصلب عبر SPPS من خلال تخليق ثنائي الببتيد.
يستخدم تخليق الطور الصلب على نطاق واسع في الكيمياء التوافقية لبناء مكتبات من المركبات للفحص السريع. وقد استخدمت عادة لتوليف الببتيدات, السكريات قليلة السلطانية, والأحماض النووية. علاوة على ذلك ، تم تنفيذ هذا المفهوم في التخليق الكيميائي. نظرا لأنها غير متجانسة ، يمكن غالبا إعادة تدوير هذه الكواشف المدعومة بالمواد الصلبة وإعادة استخدامها في التفاعلات اللاحقة.
Chapters in this video
0:04
Overview
1:24
Principles of Solid Phase Synthesis
3:54
Amino Acid Loading and Deprotection
6:13
Peptide Coupling and Isolation
8:02
Applications
9:15
Summary
Videos from this collection: