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Artículo de método

Metodología sintética para asimétrica Ferroceno derivados Sistemas de Bio-conjugadas vía sólida metodología a base de resina de fase

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DOI:

10.3791/52399

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12 de marzo de 2015

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En este artículo

Resumen

La síntesis de especies asimétricas de ferroceno es un desafío utilizando técnicas de solución. Este informe se centra en los métodos llevados a cabo para producir un bioconjugado de ferroceno-biotina utilizando reacciones fáciles y limpias realizadas mediante síntesis en fase sólida. Se ha demostrado que la incorporación de una fracción tiolato imparte la capacidad de inmovilización en superficies de oro.

Resumen

La detección temprana es la clave para el éxito del tratamiento de la mayoría de las enfermedades, y es particularmente imprescindible para el diagnóstico y el tratamiento de muchos tipos de cáncer. Las técnicas más comunes utilizados son Imaging modalidades tales como imágenes por resonancia magnética (MRI), tomografía por emisión de Topografía (PET), y computarizada Topografía (TC) y son óptimas para la comprensión de la estructura física de la enfermedad, pero sólo se pueden realizar una vez cada cuatro a seis semanas debido a la utilización de agentes de formación de imágenes y el coste total. Con esto en mente, el desarrollo de "punto de atención" técnicas, como biosensores, que evalúan el estado de la enfermedad y / o la eficacia del tratamiento en el consultorio del médico y lo hacen de una manera oportuna, revolucionaría protocolos de tratamiento. 1 Como un medio para explorar biosensores basados ​​ferroceno para la detección de moléculas biológicamente relevantes 2, se han desarrollado métodos para producir bio-conjugados ferroceno-biotina descritos en este documento. Este informe se centrará en un sistema biotina-ferroceno-cisteína que puede ser inmovilizada sobre una superficie de oro.

Introducción

Los biosensores son dispositivos pequeños que emplean la tecnología de reconocimiento biomolecular como la plataforma para el análisis selectivo y se utilizan por su especificidad, velocidad y bajo costo. Biosensores electroquímicos para la detección de biomoléculas están a la vanguardia de este campo debido a su simplicidad, eficacia de costes, y alta sensibilidad. 1,3 La anatomía general de estos sensores es un electrodo equipado con una molécula de reconocimiento específica para el marcador biológico de interés . La unión del biomarcador por la molécula de reconocimiento se traduce en un cambio local de potencial o corriente que puede ser detectado por ....

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Protocolo

1. Síntesis de biotina-Fc-cisteína (1)

  1. Métodos en fase sólida para producir unidos a la resina 1.
    1. Coloque resina cargada biotina (250 mg, 0,145 mmol) en una jeringa de vidrio fritado y se hinchan la resina mediante la elaboración de dimetilformamida (5 ml) y agitando la jeringa en un agitador de laboratorio durante 20 min. Expulsar a la solución y repita dimetilformamida hinchazón una vez más.
    2. Eliminar el grupo protector Fmoc mediante la adición de 4-6 ml de 20% de piperidina en dimetilformamida a la jeringa seguido de 10-15 min de agitación. Repita el proceso de desprotección con otro 4-6 ml de piperidina. Lavar la resi....

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Resultados

La forma unida a resina de 1 se muestra en la Figura 2. La unión covalente del componente de ferroceno da lugar a una coloración naranja a las perlas de resina que es persistente con lavado continuo e indicativo de una plancha inmovilizada que contiene el complejo en comparación con la absorción de hierro por el componente PEG de la perla de resina. La forma libre de resina de 1 es idéntico en color a las perlas de resina. Después de la eliminación del compuesto de la r.......

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Discusión

La síntesis de derivados del ferroceno asimétricas es un reto en solución. Por ejemplo, los intentos para producir 1 en solución resultó en bajos rendimientos del producto deseado (menos de 20%). Asimismo, las reacciones que utilizan el ácido carboxílico 1'-amino-ferroceno (sans Fmoc) y resina de biotina unido resultaron en producto insoluble consistente con el producto polimerizado reportado por Baristic et al. y el producto mínimo 47. Esto se complica aún más por el fe.......

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Divulgaciones

Los autores no tienen nada que revelar.

Agradecimientos

KG fue apoyado por la subvención P-1760 Fundación RA Welch, TCU Instituto Andrews de Matemáticas y Educación la Ciencia (a KG), TCU Investigación y Creatividad Actividad Grant (a KG) y TCU SERC Grant (a JHS).

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Materiales

Lista de materiales utilizados en este artículo
NombreEmpresaNúmero de catálogoComentarios
Biotina ResinaNovatag NovaBiochem8550510001
TORVIQ 10 ml Luer Lock Jeringa FritadaFisher NC9299151
piperidinaAcrosP/3520/PB05
prueba de ninhidrinaSigma-Aldrich60017-1ea
Ácido 1'-Fmoc-amino-ferroceno-1-carboxílicoOmm Scientific Pedidoespecial
N,N′ -DiisopropilcarbodiimidaSigma-AldrichD125407-5G
Fmoc-Cys(Trt)-OHNovabiochem8520080025
ácido trifluoroacéticoSigma-AldrichT5408
1,2-ethanedithiolSigma-Aldrich2930
triisopropil silanoSigma-Aldrich233781
tubos Eppendorf (20 ml)Cualquier fuente
de metanolCualquier fuenteSecar con tamices moleculares antes de usar y almacenar en una botella de medios de 100 ml para facilitar su uso
DiclorometanoCualquier fuenteSecar con tamices moleculares antes de usar y almacenar en una botella de medios de 100 ml para un uso fácil
DimetilformamidaCualquier fuenteSecar con tamices moleculares antes de usar & Almacene en un frasco de medios de 100 ml para facilitar su uso
Centrífugacualquier fuente

Referencias

  1. Wang, J. Electrochemical biosensors: towards point-of-care cancer diagnostics. Biosens Bioelectron. 21 (10), 1887-1892 (2006).
  2. Scarborough, J. H., Brusoski, K., Brewer, S., Green, K. N. Solid phase synthesis of ferrocene-biotin bioconjugates and reactivity with avidin. A paradigm for development of electrochemical biosensors. , Texas Christian University. Fort Worth, Texas. (2014).
  3. Zhang, S., Zheng, F., Wu, Z., Shen, G., Yu, R.

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Reimpresiones y permisos

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