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Articolo metodologico

Metodologia sintetico per Asymmetric Ferrocene derivati ​​sistemi bio-coniugati attraverso Solid Metodologia Resina a base di fase

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DOI:

10.3791/52399

12 marzo 2015

In questo articolo

Sommario

La sintesi di specie asimmetriche di ferrocene è impegnativa utilizzando tecniche di soluzione. Questo rapporto si concentra sui metodi effettuati per produrre un bioconiugato ferrocene-biotina utilizzando reazioni facili e pulite realizzate tramite sintesi in fase solida. È dimostrato che l'incorporazione di una porzione tiolata conferisce la capacità di immobilizzazione sulle superfici d'oro.

Abstract

La diagnosi precoce è la chiave per il successo del trattamento della maggior parte delle malattie, ed è particolarmente importante per la diagnosi e il trattamento di molti tipi di cancro. Le tecniche più comuni utilizzate sono Imaging modalità, come la risonanza magnetica (MRI), tomografia ad emissione di Topografia (PET), e computerizzata Topografia (CT) e sono ottimali per la comprensione della struttura fisica della malattia, ma possono essere eseguite solo una volta ogni quattro sei settimane a causa dell'uso di agenti di imaging e costo complessivo. Con questo in mente, lo sviluppo di "point of care" tecniche, come biosensori, che valutano lo stadio della malattia e / o l'efficacia del trattamento in studio del medico e lo fanno in modo tempestivo, avrebbe rivoluzionato protocolli di trattamento. 1 come un mezzo per esplorare biosensori ferrocene base per la rilevazione di molecole biologicamente rilevanti 2, sono stati sviluppati metodi per produrre bio-coniugati ferrocene-biotina qui descritti. Questa relazione si concentrerà su un sistema biotina-ferrocene-cisteina che può essere immobilizzato su una superficie d'oro.

Introduzione

I biosensori sono piccoli dispositivi che utilizzano la tecnologia di riconoscimento biomolecolare come piattaforma per l'analisi selettiva e vengono utilizzati per la loro specificità, velocità e basso costo. Biosensori elettrochimici per la rilevazione di biomolecole sono all'avanguardia di questo campo per la loro semplicità, economicità, ed alta sensibilità. 1,3 L'anatomia generale di tali sensori è un elettrodo dotato di una molecola di riconoscimento specifico per il marcatore biologica di interesse . Il legame del biomarker dalla molecola di riconoscimento si traduce in una variazione locale del potenziale o corrente che può essere rilev....

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Protocollo

1. Sintesi di biotina-Fc-cisteina (1)

  1. Metodi in fase solida per la produzione di resina-legato 1.
    1. Inserire biotina resina caricata (250 mg, 0,145 mmol) in una siringa sinterizzato e gonfiare la resina elaborando dimetilformammide (5 ml) e agitando la siringa su un agitatore di laboratorio per 20 min. Espellere la soluzione e ripetere dimetilformammide gonfiore ancora una volta.
    2. Rimuovere il gruppo protettore Fmoc aggiungendo 4-6 ml di 20% piperidina in dimetilformammide alla siringa seguita da 10-15 minuti di agitazione. Ripetere il processo deprotezione con un altro 4-6 ml di piperidina. Lavare la resina con una sequenz....

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Risultati

La forma legata resina 1 è indicata in figura 2. L'attacco covalente del componente ferrocene dà luogo ad una tinta arancione alle perle di resina che è persistente con lavaggio in continuo e indicativa di un ferro immobilizzato contenente complessa rispetto a assorbimento di ferro dal componente PEG del tallone resina. La forma priva di resina 1 è identico a colori per le perle di resina. Dopo la rimozione del composto dalla resina perline, la purezza e resa (68%) .......

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Discussione

La sintesi di derivati ​​asimmetrici ferrocene è impegnativo in soluzione. Ad esempio, i tentativi di produrre 1 in soluzione comportato basse rese di prodotto desiderato (meno del 20%). Analogamente, utilizzando reazioni 1'-ammino-ferrocene acido carbossilico (sans Fmoc) e resina biotina legata determinato prodotto insolubile coerente con il prodotto polimerizzato riportato da Baristic et al. e prodotto minima. 47 Questo è ulteriormente complicato dal ferrocene e suoi d.......

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Dichiarazioni

Gli autori non hanno nulla da rivelare.

Ringraziamenti

KG è stato sostenuto dalla concessione P-1760 RA Welch Foundation, TCU Andrews Istituto di Matematica e Scienze della formazione (per KG), TCU ricerca e creatività Activity Grant (al KG) e TCU SERC Grant (a JHS).

....

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Materiali

Elenco dei materiali utilizzati in questo articolo
NomeAziendaNumero di catalogoCommenti
Biotina Novatag ResinaNovaBiochem8550510001
TORVIQ 10 ml Luer Lock Siringa frittaFisherNC9299151
piperidinaAcrosP/3520 / PB05
test ninidrinaSigma-Aldrich60017-1ea
1'-Fmoc-ammino-ferrocene-1-acido carbossilicoOmm Scientific Ordinespeciale
N,N′ -DiisopropilcarbodiimmideSigma-AldrichD125407-5G
Fmoc-Cys(Trt)-OHNovabiochem8520080025
acido trifluoroaceticoSigma-AldrichT5408
1,2-etanedithiolSigma-Aldrich2930
triisopropyl silanoSigma-Aldrich233781
Eppendorf tubes (20 ml)Qualsiasi fonte
MetanoloQualsiasi fonteEssiccare con setacci molecolari prima dell'uso e conservare in un flacone da 100 ml per un facile utilizzo
DiclorometanoQualsiasi fonteAsciugare con setacci molecolari prima dell'uso e conservare in un flacone da 100 ml per un facile utilizzo
DimetilformammideQualsiasi fonteasciugare con setacci molecolari prima dell'uso & Conservare in un flacone da 100 ml per un facile utilizzo
Centrifugarequalsiasi fonte

Riferimenti

  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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Ristampe e permessi

Tag

Coniugato ferrocene biotinasintesi di bioconjugatiimmobilizzazione su superficie d oroaccoppiamento peptidicorigonfiamento della resinafasi di deprotezioneisolamento del prodottospettroscopia NMRmicroscopia elettronica a scansione