פרוטוקול נתיישב לסינתזה של הרכבה עצמית מבוסס פוליאמין פפטיד חומרים פעילי שטח (PPAs), Biomaterials קשורים

שיטה זו יכולה לענות על שאלות מפתח כיצד לקשט אמפיפילים פפטידים לפוליאמינים ועל השימוש בקבוצות הגנה מתומנות היתרון העיקרי של טכניקה זו הוא שניתן ליצור אמפיפילים פפטידים היברידיים עם אבני בניין כימיות לא מוגנות המכילות צדדים תגובתיים מרובים. ידגימו את ההליך מהדי, נטליה וקרישנאיה, תלמידי מעבדה ממעבדת קונדה שרידן. ראשית, שקלו בזהירות שרף 2-כלורוטריטיל כלוריד הניחו את השרף בכלי סינתזה נקבובי בינוני עם קיבולת של 50 מיליליטר.

לאחר מכן, הצמד את כלי הסינתזה לשייקר מכני במהירות משתנה וסובב את הכלי לזווית של 45 מעלות כדי למקסם את התסיסה. לאחר מכן הוסף 15 מיליליטר DCM לשרף. לאחר שאפשרתם לחרוזי השרף להתנפח במשך 15 דקות, הוסיפו לשרף שמונה מקבילות של הפוליאמין הרצוי, ואפשרו לו להגיב במשך חמש שעות.

לאחר חמש שעות, בצע בדיקת קייזר כדי לאשר תגובה מוצלחת של הפוליאמין לשרף. לאחר מכן, הגן על קבוצת האמין העיקרית על ידי הוספת ארבעה שווי ערך של DDE במתנול נטול מים וניעור תערובת התגובה בן לילה. למחרת, בצע בדיקת קייזר כדי לאשר הגנה מוצלחת על ידי היעדר צבע כחול מחרוז השרף.

לאחר מכן, מסננים את ה-DCM ושוטפים את השרף פעמיים בתערובת של שניים לאחד של DCM ו-DMF. כעת, הוסף 20 מקבילות של בוק אנהידריד ב-DCM לשרף ואפשר לתגובה להמשיך במשך שלוש שעות. לאחר ביצוע בדיקת כלורניל לאישור ההגנה על האמין המשני, מסננים את תערובת הממס ושוטפים את השרף פעמיים בתערובת של שניים לאחד של DCM ו-DMF.

לאחר מכן, הוסף לשרף 10 מיליליטר של תמיסה של 2% של הידרזין ב-DMF. לאחר ניעור במשך שעה, בצע בדיקת קייזר כדי לאשר הגנה מוצלחת של האמין הראשוני. לאחר מכן, ערבבו ארבע מקבילות של חומצת אמינו מוגנת Femoc, 3.95 מקבילות ל-HBTU ו-15 מקבילות ל-DIPEA.

הוסף תערובת אחד לאחד של DCM ו-DMF וסוניקציה של הקוקטייל עד להמסה מוחלטת. ודא שחומצת האמינו, חומר הצימוד ו-DIPEA באמת מעורבבים ומופעלים לפני הוספת התערובת לשרף. לאחר המתנה של שלוש עד חמש דקות כדי להבטיח הפעלת חומצה קרבוקסילית, הוסף את תערובת התגובה לכלי המכיל את השרף ואפשר לתגובה להמשיך במשך שעתיים עד ארבע שעות בטמפרטורת הסביבה.

בצע בדיקת קייזר או כלורניל בכל שלב כדי לאשר צימוד מוצלח. לאחר ביצוע בדיקת קייזר לאישור צימוד מוצלח, הסר את ההגנה על קבוצת Fmoc מחומצת האמינו על ידי הוספת 10 מיליליטר של תמיסה של 20% של 4-מתילפירידין ב-DMF. לאחר סיום התגובה, בצע בדיקת קייזר כדי לאשר הגנה מוצלחת של חומצת האמינו.

לאחר מכן, שטפו את השרף פעמיים עם 10 מיליליטר DMF כל שטיפה שנמשכת 5 דקות, ולבסוף עם 10 מיליליטר DCM למשך 10 דקות. לאחר צימוד כל חומצות האמינו הנדרשות, צרף את הזנב ההידרופובי לחומצת האמינו האחרונה על ידי הוספת 10 מקבילות לפונקציונליות הרצויה של חומצה קרבוקסילית ל-9.5 מקבילות של HBTU, ו-12 מקבילות ל-DIPEA. סוניקטיבי את הקוקטייל עד לפירוק מוחלט, ואז הוסף את הקוקטייל לכלי.

בצע את התגובה לפחות חמש שעות, אם כי רצוי לבצע אותה למשך הלילה לקבלת התשואה הגבוהה ביותר. שוטפים את השרף עם שמונה מיליליטר DMF למשך שתי דקות, ופעמיים עם שמונה מיליליטר DCM למשך חמש דקות. לפני כל הוספה, מסננים את הממס מהכלי.

לאחר ביצוע הכביסה האחרונה, יבש את השרף בוואקום למשך 15 דקות. להכנת 15 מיליליטר קוקטייל מחשוף, הוסיפו 14 מיליליטר TFA ל -0.5 מיליליטר מים, ו -0.5 מיליליטר טריאיזופרופילסילן. מוסיפים את קוקטייל המחשוף הזה לשרף, ומנערים שעתיים עד ארבע שעות בטמפרטורת החדר.

לאחר השלמת תגובת המחשוף, אוספים את התמיסה בבקבוק תחתון עגול של 50 מיליליטר. לאחר מכן, רכזו את ה-TFA בוואקום למיליליטר עד שני מיליליטר באמצעות מאייד סיבובי בלחץ מופחת, תוך חימום התערובת ב-40 מעלות צלזיוס לאחר האידוי, הוסיפו את תמיסת ה-TFA המתקבלת, טיפתית, לבקבוק תחתון עגול המכיל 15 מיליליטר של אתר קר נטול מים כדי לזרז את ה-PPA. לאחר מכן, הוסף אתר קר נטול מים של 5 מיליליטר לבקבוק המקורי המכיל את תמיסת ה-TFA המרוכזת.

סוניקט כדי לשחזר מוצקים נוספים. לאחר מכן, שלב עם תמיסת האתר מהשלב הקודם. מכסים את הבקבוק ומכניסים אותו למקרר למשך הלילה כדי למקסם את כמות המשקעים.

למחרת, אסוף את החומר המשקע על ידי סינון ואקום באמצעות משפך מסנן דיסק מרכזי בגודל מזיגה עדין או בינוני. לבסוף, שטפו את המשקעים פעמיים עם חמישה עד עשרה מיליליטר של אתר קר כדי להסיר שאריות אורגניות. עקבות HPLC וספקטרום MALDI מאשרים את נוכחותו של מוצר ה-PPA שאמור להיות בעל טוהר של יותר מ-95% לאפיון חומר או הערכה ביולוגית.

שיא חד יחיד נצפה בעקבות HPLC מבוסס UV וספקטרום MALDI תואם את זה של המשקל המולקולרי המחושב של ה-PPA בתוך פלוס או מינוס דלתון אחד. ניתן לדמיין ולנתח את ההרכבה העצמית של ה-PPA על ידי מיקרוסקופ אלקטרונים שידור, מיקרוסקופ כוח אטומי, פיזור קרני רנטגן בזווית קטנה, מיקרוסקופ אלקטרונים סורק ופיזור אור דינמי. הרכבה עצמית מוצלחת תביא לננו-מבנים מוגדרים היטב, הן במיקרוסקופ אלקטרונים הולכה והן במיקרוסקופ כוח אטומי.

לאחר שליטה, ניתן לבצע פרוטוקול זה תוך שלושה ימים אם הוא מבוצע כראוי. בעת ניסיון הליך זה, זכור לטהר את המוצרים ולהעריך את טוהרם לפני כל מחקר עוקב. בעקבות הליך זה ניתן להכין מולקולות אחרות, כגון אמפיפילים פפטידים, פפטידים והכלאות פפטיד-פוליאמין.

לאחר פיתוחה, טכניקה זו מסייעת למחקר בתחום אמפיפילים פפטידים להרכבה עצמית כדי לחקור את ההשפעה של מבני ננו פוליאמין בתחומים כמו אספקת תרופות, הדמיה או קטליזה לאחר צפייה בסרטון זה, אתה אמור להיות בעל הבנה טובה כיצד לשאת את הסינתזה של אמפיפילים פפטידים מבוססי פוליאמין ואמפיפילים פפטידים קשורים. חומצה טריפלואורואצטית ו-4-מתיל-פירידין עלולים להיות מסוכנים, ויש לנקוט באמצעי זהירות כגון לבישת כפפות, מעילי מעבדה ועבודה במכסה המנוע בעת ביצוע הליך זה.