מוצגת שיטה כללית פוטנציאלית לסינתזה של מערכים פפטידיים רב-מתכתיים מסיסים במים המכילים רצף קבוע מראש של מרכזי מתכת.
מאמר שיטה
מוצגת שיטה כללית פוטנציאלית לסינתזה של מערכים פפטידיים רב-מתכתיים מסיסים במים המכילים רצף קבוע מראש של מרכזי מתכת.
אנו מדגימים שיטה לסינתזה של מערך פפטידי רב-מתכתי מסיס במים המכיל רצף קבוע מראש של מרכזי מתכת כגון Ru(II), Pt(II) ו-Rh(III). התרכובת, המכונה מערך קומפלקס מתכתי-אורגני מסיס במים (WSMOCA), מתקבלת באמצעות 1) ההכנה הקונבנציונלית מבוססת כימיה של מונומרים מורכבים מתכתיים המתאימים בעלי חלק חומצת אמינו מוגן 9-fluorenylmethyloxycarbonyl (Fmoc) ו-2) הצימוד הרציף שלהם יחד עם יחידות בנייה אורגניות אחרות מסיסות במים על השרף הפולימרי המתפקד על פני השטח על ידי ביצוע ההליכים שפותחו במקור לסינתזה בשלב מוצק של פוליפפטידים, עם שינויים מתאימים. עקבות של תגובות שנקבעו על ידי ניתוח ספקטרומטרי מסה בשלבי הצימוד המייצגים בשלב 2 מאשרים את הבנייה הסלקטיבית של רצף קבוע מראש של מרכזי מתכת יחד עם עמוד השדרה של הפפטיד. ל-WSMOCA שנבקע מהשרף בסוף שלב 2 יש רמה מסוימת של מסיסות במדיה מימית התלויה בערך ה-pH ו/או בתכולת המלח, דבר שימושי לטיהור התרכובת.
סינתזה מבוקרת של מבנים מולקולריים מורכבים מאז ומתמיד אחד הנושאים המרכזיים בתחום הכימיה סינתטי. מתוך נקודת מבט זו, לסנתז מתחמי multinuclear heterometallic באופן designable עדיין נושא ראוי להיות לערער בתחום כימיה לא אורגנית בגלל המספרים של תוצאות מבניות אפשריות מהגישה-metallation המבוסס ליגנד כי הוא נפוץ עבור הכנת מתחמי מתכת monomeric. למרות כמה דוגמאות של מתחמי heterometallic multinuclear דווחו עד כה 1,2,3, במשפט והטעייה או הטבע מפרך של הסינתזה שלהם מחייבים פיתוח של שיטה פשוטה כי הוא ישים עבור מגוון רחב של מבנים.
כתוצאת גישה חדשה כדי לטפל בבעיה זו, בשנת 2011 דיווחנו מתודולוגיה סינטטי 4,5 שבו מתחמי mononuclear מתכת שונים בעלי מחצית אמינו חומצת Fmoc מוגנת הם מצמידים ברצף לתת רבמתכתיים מערכי peptidic באמצעות הפרוטוקולים של סינתזת פוליפפטיד מוצק שלב 6. בשל אופיו הרצוף של סינתזת פוליפפטיד, רצף מסוים של מרכזי מתכת המרובים הוא designable באופן רציונלי על ידי שליטה על המספר וההסדר של תגובות הצימוד של מונומרים יצמידו המתכתיים אלה. בהמשך, גישה זו הייתה עוד modularized לעשות שונים גדולים ו / או מסועף מבני מערך על ידי שילוב עם ההצמדה קוולנטי בין שני מערכים קצרים 7.
כאן אנו מראים כיצד סינתזה של מערכים multimetallic peptidic כזה מופעל בדרך כלל על ידי בחירת WSMOCA דיווחה לאחרונה (1 8 CAS RN 1827663-18-2; איור 1) בתור דוגמה מייצגת. למרות הסינתזה של מערך מסוים מתוארת בפרוטוקול זה, אותם ההליכים החלות על הסינתזה של מגוון רחב של רצפים שונים, כולל איזומרים 9. אנו צופים כי זה פרוטוcol תעורר יותר חוקר להשתתף המדע של תרכובות שבשליטת רצף, שבו המולקולות נחקרו עד כה בדרך כלל יש biopolymers היה אך לעתים רחוקות לכלול דוגמאות של מינים מבוססי מתכת מורכבת.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
1. הכנת מונומרים קומפלקס מתכת (2 CAS RN 1381776-70-0, 3 CAS RN 1261168-42-6, 4 CAS RN 1261168-43-7; איור 1)
2. הכנת נמסים במים מתכת-אורגני מערך מורכב 1
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
איור 1 מציג את המבנים המולקולריים של המתחם, מבשרי היעד הסופי, ביניים. איור 2 מראה את התמונות של שרף איור 3 מציג את ספקטרה המונית MALDI-TOF של דגימות ב צעדים ההליך שנבחר. תמונות מתוך איור 2 א ל 2H מוצגות שינויים את הצבע והמראה של השרף שהוא עובר במהלך שלבי התגובה בסעיף 2 של הפרוטוקול. MALDI-TOF ספקטרומטריית מסה משמשת להתחקות אחר התגובות כדי לאשר את קיומו של מין היעד ...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
הסרה מושלמת של כימיקלים לא הרצויים מן השרף לא תמיד אפשר פשוט על ידי שטיפה עם ממסים שיכולים לפזר אותם כימיקלים בקלות. טכניקת מפתח לשטוף את השרף ביעילות היא לגרום לו להתנפח ולהתכווץ שוב ושוב כך הכימיקלים שנותרו בתוך ייאלצו החוצה. זו הסיבה מדוע שרף בהליך שלנו מטופל עם CH 2 Cl 2 ו MeOH לסירוגין כפי שהוא נשטף (למשל, פרוטוקול 2.1.4).
כתוצאה מכך של תגובות צימוד רצופות שאינם כמותיים מרובים,...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
למחברים אין מה לחשוף.
עבודה זו נתמכה על ידי יוזמת מרכז המחקר הבינלאומי העולמי (WPI) בנושא ננו-ארכיטקטוניקה של חומרים ומענק סיוע למחקר מחקר מאתגר (מס' 26620139), שניהם ניתנו מ-MEXT, יפן.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| דיכלורו (1,5-ציקלואוקטדיאן) פלטינה (II) TCI | D3592 | ||
| רודיום (III) כלוריד טריהידרט | Kanto Chemical | 36018-62 | |
| תמיסת מלח חוצצת פוספט, טבליה | סיגמא אולדריץ' | P4417-50TAB | |
| NovaSyn TG שרף Sieber | Novabiochem | 8.55013.0005 | |
| HBTU | TCI | B1657 | |
| אנהידריד בנזואי | Kanto Chemical | 04116-30 | |
| חומצה טריפלואורואצטית | Kanto Chemical | 40578-30 | |
| Triethylsilane | TCI | T0662 | |
| 2-[2-(2-Methoxyethoxy)ethoxy] חומצה אצטית | Sigma Aldrich | 407003 | מיובש מעל 3 Å מסננות |
| Dithranol | Wako Pure Chemical Industries | 191502 | |
| N-methylimidazole | TCI | M0508 | |
| Piperidine | Kanto Chemical | 32249-30 | |
| 4'-(4-methylphenyl)-2,2':6',2"-terpyridine | Sigma Aldrich | 496375 | |
| דימתיל-סולפוקסיד בדרגה מיובשת | Kanto Chemical | 10380-05 | |
| מתנול בדרגה מיובשת | Kanto Chemical | 25506-05 | |
| דיכלורומתאן בדרגה מיובשת | Kanto Chemical | 11338-84 | |
| MeOH | Kanto Chemical | 25183-81 | |
| דימתיל-סולפוקסיד | קאנטו כימיקל | 10378-70 | |
| אתיל אצטט | קאנטו כימיקל | 14029-81 | |
| אצטוניטריל | קאנטו כימיקל | 01031-70 | |
| 1,2-דיכלורואתאן | קאנטו כימיקל | 10149-00 | |
| דיאתיל אתר | קאנטו כימי | 14134-00 | |
| דיכלורומתאן | קאנטו כימיקל | 10158-81 |
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
בקש הרשאה לשימוש חוזר בטקסט או באיורים של מאמר JoVE זה
בקש הרשאה