Eine einfache, kostengünstige und neuartige Vorrichtung zur Durchführung von Festphasenpeptidsynthesen in einem kommerziellen Mikrowellenreaktor wird vorgestellt.
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Methodenartikel
Eine kostengünstige Adaption eines kommerziellen Mikrowellenreaktors für die Festphasen-Peptidsynthese
In diesem Artikel
Zusammenfassung
Zusammenfassung
Vorgestellt wird eine selbstgebaute Apparatur zur Durchführung der Festphasenpeptidsynthese (SPPS), die durch Mikrowellenbestrahlung und Erwärmung unterstützt wird. Im Gegensatz zu herkömmlichen SPPS-Reaktionsgefäßen, die Lösungsmittel und Nebenprodukte über eine am Boden des Gefäßes befindliche Fritte ablassen, verwendet die vorgestellte Vorrichtung ein Gasdispersionsrohr unter Vakuum, um Lösungsmittel, Nebenprodukte und überschüssige Reagenzien zu entfernen. Das gleiche Gasdispersionsrohr sorgt für die Stickstoffgasbewegung der SPPS-Kügelchen während der Reaktionsschritte des Ankoppelns und Entschützens. Die Mikrowellenheizung ist vorteilhaft für SPPS-Kopplungen von sterisch gehinderten Resten, wie z. B. Alpha-Aminoisobuttersäure (Aib), einem alpha,alpha-dialkylierten Aminosäurerest. Diese selbstgebaute Apparatur wurde verwendet, um mit manuellen Fmoc SPPS-Methoden heptamere und oktamere Peptide herzustellen, die von dem Aib-Rest dominiert werden, der unter normalen Raumtemperaturbedingungen und Reagenzien notorisch schwer zu koppeln ist. Darüber hinaus sind typische kommerzielle Mikrowellen-SPPS-Reaktoren ausschließlich für die SPPS-Synthese bestimmt, was sie für Nicht-SPPS-Benutzer unzugänglich macht. Im Gegensatz dazu behält die vorgestellte Vorrichtung die Vielseitigkeit des Mikrowellenreaktors für die konventionelle Mikrowellenbeschleunigung chemischer Reaktionen bei, da die Vorrichtung trivial aus dem kommerziellen Mikrowellenreaktor entfernt ist.
Einleitung
Merrifields Einführung der Festphasen-Peptidsynthese SPPS in den 1960er Jahren revolutionierte die Peptid- und chemische Synthese und wurde zu Recht mit einem Nobelpreis für Chemiebelohnt 1,2. In den folgenden Jahrzehnten haben viele Forscher die ursprünglichen Techniken von Merrifield verfeinert, was zu zwei Alternativen führte, die die SPPS-Praktiken dominieren: auf Fluorenylmethoxycarbonyl (FMOC)-Basis versus auf tert-Butyloxycarbonyl (BOC)-Basis3. Die endgültige Spaltung des Peptids aus dem festen Harz in FMOC erfordert einen Cocktail mit T....
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Protokoll
1. Montieren Sie das Gerät (Abbildung 1)
HINWEIS: Alle Komponenten für den Zusammenbau des Gerätes finden Sie in der Werkstofftabelle.
- Montieren Sie den Vakuumauslass.
- Verbinden Sie 2" 1/8" Teflonschlauch mit der rechten Seite des "T-Stücks" (Abbildung 1, Teil mit der Bezeichnung "1") aus Ethylentetrafluorethylen (ETFE).
- Verbinden Sie den 1/8" Teflonschlauch mit einem Ventil (Abbildung 1, Teil mit der Bezeichnung "2") aus ETFE. <....
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Ergebnisse
Beispiele für Peptidsequenzen, die mit unserer Apparatur hergestellt wurden, sind in Abbildung 2 und Abbildung 3 dargestellt. Tabelle 1 fasst die Lösungen, Mikrowellenparameter und Waschgänge zusammen, die wir verwendet haben. Die Bestätigung der MALDI-TOF-Massenspektrometrie ist in den Abbildungen dargestellt. Die Massenrückgewinnung dieser Peptide lag bei über 80 %. Bezeichnenderweise weisen alle diese Sequenz.......
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Diskussion
Die hier vorgestellte Vorrichtung ruft ein einfaches, neuartiges und kostengünstiges Verfahren zur Entfernung von Lösungsmittel, überschüssigen Reagenzien und Abfallprodukten sowie zur Zugabe von Stickstoffgasbewegung während der mikrowellengestützten SPPS auf. Im Gegensatz zu herkömmlichen SPPS-Gefäßen, die eine Fritte am Boden des Gefäßes hervorrufen, ruft die vorgestellte Vorrichtung ein Gasdispersionsrohr unter Vakuum auf, um das Gefäß anzusaugen. Bei dem Reaktionsgefäß handelt es si.......
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Offenlegungen
Die Autoren haben keine Interessenkonflikte offenzulegen.
Danksagungen
Die Autoren sind dankbar für die Unterstützung durch die INSPIRE-Stipendien der Fairfield University, die Unterstützung des Department of Chemistry & Biochemistry an der Fairfield University und die Unterstützung von Dr. Dorothy Szobcynski für ihre Expertise bei der Leitung des Labors. Darüber hinaus danken die Autoren den Professoren Jillian Smith-Carpenter und Aaron Van Dyke für die Diskussionen über Peptid- und organische Synthese. Die Autoren danken der Autoren für die Unterstützung durch den Publication Fund des College of Arts & Sciences der Fairfield University.
....Zugriff eingeschränkt. Bitte melden Sie sich an oder starten Sie eine Testversion, um diesen Inhalt anzuzeigen.
Materialien
| Name | Unternehmen | Katalognummer | Kommentare |
|---|---|---|---|
| CEM Discover SP-Mikrowellenreaktor | CEM | Eingestellt. Kürzlich wurde er in der Produktlinie durch den Discover 2.0 ersetzt. | |
| Diisopropylcarbodiimid (DCC) | TCI Amerika | ||
| Dimethylformamid (DMF) | Thermowissenschaftliche Chemikalien | ||
| Gasdispersionsrohr, Mikro, | Chemglas | CG-207-02 | Mittlere Porosität |
| Mikroseptum | ChemGlass | CG-3022-20 | "NMR-Röhrchen"-Septum |
| Morpholine | Thermowissenschaftliche Chemikalien | ||
| N-Fmoc-geschützte Aminosäuren | |||
| Oyxma Pure | TCI Amerika | ||
| Seitenwaffen-Ehrlenmeyer-Kolbe | Verschiedene Anbieter | Abfallsammlung | |
| "Tee" | Idex | P-713 | ETFE |
| Teflonrohr 1/8", | Restek | 25306 | OD x 0,063" ID, 3 m |
| Reagenzglas (Halter für das Reaktionsgefäß außerhalb der Mikrowelle) | Verschiedene Anbieter | (30 x 175) | |
| Reagenzglas (Reaktionsgefäß) | Corning Glass | 9820-25X | Pyrex 25 x 200 mm, randlos |
| Röhre | Idex | P-721 | ETFE (2x) |
| Wang SPPS Harz, 1 % vernetztes Divinylbenzol, 100-200 Mesh | Advanced ChemTech |
Referenzen
- Merrifield, R. B. Solid Phase Peptide Synthesis. I. The Synthesis of a Tetrapeptide. J Am Chem Soc. 85 (14), 2149-2154 (1963).
- Sheppard, R. C. Nobel prize: Merrifield wins in chemistry. Nature. 311 (5988), 699-699 (1984).
- Jaradat, D. M. M.
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Nachdrucke und Genehmigungen
