स्वयं के संश्लेषण के लिए सतही प्रोटोकॉल-कोडांतरण Polyamine-आधारित पेप्टाइड Amphiphiles (PPAs) और संबंधित सामग्री
Summary
polyamine के संश्लेषण आधारित पेप्टाइड amphiphiles (PPAs) एक महत्वपूर्ण कई अमीन नाइट्रोजन, जो समूहों की रक्षा के लिए इन प्रतिक्रियाशील कार्यक्षमताओं मुखौटा के विवेकपूर्ण उपयोग की आवश्यकता की उपस्थिति के कारण चुनौती है । इस पत्र में, हम स्वयं के अणुओं कोडांतरण के इन नए वर्ग की तैयारी के लिए एक सतही विधि का वर्णन ।
Abstract
Polyamine-आधारित पेप्टाइड Amphiphiles (PPAs) के एक नए वर्ग के स्व-कोडांतरण amphiphilic के लिए पेप्टाइड Amphiphiles (क़दम) से संबंधित सामग्री कर रहे हैं । पारंपरिक क़दम solubilizing समूहों (lysine, arginine), जो सीधे एक लिपिड खंड से जुड़े हुए है या एक linker तटस्थ अमीनो एसिड से बना क्षेत्र शामिल कर सकते है के रूप में अमीनो एसिड चार्ज अधिकारी । इस क़दम के पेप्टाइड अनुक्रम ट्यूनिंग विविध morphologies उपज कर सकते हैं । इसी तरह, PPAs एक hydrophobic खंड और तटस्थ अमीनो एसिड के अधिकारी हैं, लेकिन यह भी पानी solubilizing (हाइड्रोफिलिक) समूहों के रूप में polyamine अणुओं होते हैं । के रूप में क़दम के साथ मामला है, PPAs भी स्व-छोटे छड़, मुड़ नैनो रिबन सहित विविध morphologies, में इकट्ठे कर सकते हैं, और नैनो-चादरें, जब पानी में घुल से जुड़े । हालांकि, एक एकल polyamine अणु पर दोनों प्राथमिक और माध्यमिक अमीन की उपस्थिति एक महत्वपूर्ण चुनौती बन गया जब synthesizing PPAs । इस पत्र में, हम एक सरल प्रोटोकॉल, साहित्य मिसाल के आधार पर दिखाने के लिए, ठोस चरण पेप्टाइड संश्लेषण (SPPS) का उपयोग कर PPAs का एक सतही संश्लेषण को प्राप्त करने के लिए. इस प्रोटोकॉल के क़दम और अन्य समान प्रणालियों के संश्लेषण को बढ़ाया जा सकता है. हम भी राल, पहचान, और शुद्धि से दरार के लिए आवश्यक कदम है कि वर्णन ।
Introduction
स्व-कोडांतरण पेप्टाइड amphiphiles (क़दम) आम तौर पर निंनलिखित क्षेत्रों के शामिल की एक वर्ग है: (क) हाइड्रोफिलिक सिर, (ख) linker क्षेत्र, और (ग) hydrophobic पूंछ । ज्यादातर क़दम साहित्य में वर्णित एक हाइड्रोफिलिक आरोप या ध्रुवीय एमिनो एसिड अवशेषों के शामिल सिर1,2,3,4। प्राधान्य दवा वितरण, रोग निदान, अपक्षयी दवा, आदि5सहित चिकित्सा में आवेदनों की एक विस्तृत श्रृंखला मिल गया है । उनके एमिनो एसिड अनुक्रम के आधार पर, प्राधान्य गोलाकार micelles, और नैनो-रेशा सहित nanostructures की एक विस्तृत विविधता के रूप में कर सकते हैं । हम हाल ही में संकर polyamine के एक वर्ग की सूचना दी है आधारित पेप्टाइड amphiphiles, PPAs6का कार्यकाल । morphologies, स्व-कोडांतरण कैनेटीक्स, और चयापचय क्षरण, इन गैर-भौतिक, उनके solubilizing सिर समूह से संबंधित होना पाया गया । इसके अलावा, PPA nanostructures परीक्षण सांद्रता में स्तनधारी कोशिकाओं (MiaPaCa2 और हेला सेल लाइनों) की ओर विषाक्तता नहीं दिखा था । PPA-आधारित nanocarriers आकर्षक औषधि-वितरण वाहन हैं क्योंकि: (१) polyamine और चयापचय को कैंसरपूर्ण कोशिकाओं में वृद्धि के लिए दिखाया गया है, (२) cationic nanostructures प्राप्त कर सकते हैं endosomal एस्केप७,८, जो एक सेल के भीतर उच्च परिसंचरण और निवास की ओर जाता है, और (3) वे एक विशिष्ट चयापचय प्रोफ़ाइल जब फिलीस्तीनी अथॉरिटी के साथ तुलना में होना चाहिए; उदाहरण के लिए, वे मानव शरीर में पाया छेड़ने की दिशा में अधिक स्थिर हो जाएगा (हालांकि वे शायद इस तरह के अमीन oxidases के रूप में अंय एंजाइमों के प्रति संवेदनशील)9,10। इसके अलावा, PPAs के लिए विविध morphologies, भौतिक गुण, nanoparticle कठोरता, और विधानसभा कैनेटीक्स लंबाई और व्यक्तिगत PPA अणु6के प्रभारी के आधार पर पाया गया है । इस के साथ साथ, हम संश्लेषण के लिए एक विस्तृत प्रोटोकॉल का वर्णन, पहचान, और PPAs की शुद्धि कि भी क़दम या इसी तरह संकर पेप्टाइड अणुओं की तैयारी के लिए लागू किया जा सकता.
क्योंकि polyamines सामांयतः व्यावसायिक रूप से उनके संरक्षित रूपों में उपलब्ध नहीं हैं, और क्योंकि polyamines के प्राथमिक और माध्यमिक अमीनों की रक्षा उंहें एमिनो एसिड और अंय अणुओं के साथ conjugating के लिए अत्यंत महत्व का है, हम रेखांकित किया है सिंथेटिक कदम उनके संरक्षण प्राप्त करने के लिए । इस प्रोटोकॉल का समग्र लक्ष्य अमीनो एसिड को conjugating polyamines के लिए एक सरल विधि प्रदान करना है । Polyamines कमी एक carboxylic गट; इस प्रकार, वे रिंक के बीच या वैंग रेजिन के साथ युग्मित नहीं किया जा सकता । इसके बजाय, 2-chlorotrityl क्लोराइड जैसे रेजिन सिंथेटिक प्रोटोकॉल के लिए सिफारिश कर रहे हैं । PPA संश्लेषण के लिए मुख्य चुनौती प्राथमिक और माध्यमिक अमीन कार्यात्मक समूहों की उपस्थिति है । हमारे प्रयोजनों के लिए, हम polyamine में सभी माध्यमिक अमीन की रक्षा करते हुए polyamine पर प्राथमिक अमीनो समूह रखते हुए मुक्त युग्मन प्रतिक्रिया की अनुमति है । प्रतिक्रिया ठोस चरण पेप्टाइड संश्लेषण (SPPS) के सिद्धांतों के बाद एक ठोस समर्थन पर किया गया था प्रत्येक युग्मन और संरक्षण कदम के बाद काम करने की सुविधा । निंनलिखित प्रोटोकॉल PPAs के मैनुअल और स्वचालित संश्लेषण दोनों के लिए है (हालांकि कुछ चरणों का सत्यापन एक स्वचालित प्रणाली में चुनौतीपूर्ण होगा) । इन अणुओं के संश्लेषण भी एक स्वचालित सिंथेसाइज़र पर या एक माइक्रोवेव रिएक्टर की सहायता के साथ किया जा सकता है (स्वचालित या अर्द्ध स्वचालित). चित्रा 1में प्रतिक्रिया योजना संक्षेप किया गया है ।
चित्रा 1: (क) PPAs के संश्लेषण के लिए एक सामान्य प्रतिक्रिया योजना. (ख) प्रतिनिधि polyamines जिसे यहाँ वर्णित संश्लेषित PPAs के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है. कृपया यहां क्लिक करें इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण को देखने के लिए ।
Protocol
Representative Results
Discussion
प्रोटोकॉल यहां वर्णित क़दम और संबंधित पेप्टाइड आधारित अणुओं (जैसे संकर PA-peptoids) के रूप में कुओं के रूप में PPAs संश्लेषित करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है । SPPS का उपयोग कर पेप्टाइड्स के संश्लेषण एक सीधी प्?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
इस परियोजना नेब्रास्का चिकित्सा केंद्र के विश्वविद्यालय द्वारा वित्त पोषित किया गया (स्टार्ट-अप फंड, एम सी-एस); NIH-COBRE, 5P20GM103480 (Bronich) और अमेरिकन केमिकल सोसायटी, PRF # ५७४३४-DNI7 (MC-S) ।
Materials
| 2-Chlorotrityl chloride resin | AappTec | RTZ001 | |
| SynthwareTM synthesis vessel | Aldrich | SYNP120050M | |
| Dichloromethane | Acros | AC406920250 | Fisher Sci. Catalogue # |
| Wrist Shaker | Boekel Scientific | 401000-2 | |
| Kaiser test kit | Sigma-Aldrich | 60017 | |
| 2-[(4,4-dimethyl-2,6-dioxocyclohex-1-ylidene)ethyl-amino]-ethanol | Sigma-Aldrich | CDS004772 | |
| Anhydrous Methanol | Acros | AC610981000 | Fisher Sci. Catalogue # |
| Chloranil test kit | TCI | TCC1771-KIT | VWR Catalogue # |
| Di-tert butyl di-carbonate | Acros | AC194670250 | Fisher Sci. Catalogue # |
| Dimethylformamide | Fisher Scientific | BP1160-4 | |
| Hydrazine | Acros | AC296815000 | FIsher Sci. Catalogue # |
| (2-(1H-benzotriazol-1-yl)-1,1,3,3-tetramethyluronium hexafluorophosphate) | p3biosystems | 31001 | |
| 4-methyl piperidine | Acros | AC127515000 | FIsher Sci. Catalogue # |
| Trifluoroacetic Acid | AappTec | CXZ035 | |
| Triisopropyl Silane | Sigma-Aldrich | 233781 | |
| Ether | Fisher Scientific | E138-1 | |
| α-Cyano-4-hydroxycinnamic acid | Sigma-Aldrich | C8982 | |
| 9-Aminoacridine | Sigma-Aldrich | 92817 | |
| Fisherbrand Syringe Filters: PTFE Membrane | Fisher Scientific | 09-730-21 |
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