Er wordt een potentiële algemene methode gepresenteerd voor de synthese van in water oplosbare multimetallische peptidische arrays die een vooraf bepaalde sequentie van metaalcentra bevatten.
Methodenartikel
Er wordt een potentiële algemene methode gepresenteerd voor de synthese van in water oplosbare multimetallische peptidische arrays die een vooraf bepaalde sequentie van metaalcentra bevatten.
We demonstreren een methode voor de synthese van een in water oplosbaar multimetallisch peptidische array met een vooraf bepaalde sequentie van metaalcentra zoals Ru(II), Pt(II) en Rh(III). Het verbinding, genoemd als een in water oplosbaar metaal-organisch complex array (WSMOCA), wordt verkregen door middel van 1) de conventionele oplossingschemische bereiding van de corresponderende metaalcomplex monomeren met een 9-fluorenylmethyloxycarbonyl (Fmoc)-beschermde aminozuurfractie en 2) hun sequentiële koppeling samen met andere in water oplosbare organische bouweenheden op de oppervlakte-gefunctionaliseerde polymeerhars door het volgen van de procedures die oorspronkelijk zijn ontwikkeld voor de vaste-fase synthese van polypeptiden, met passende aanpassingen. Sporen van reacties bepaald door massaspectrometrische analyse bij de representatieve koppelingsstappen in fase 2 bevestigen de selectieve constructie van een vooraf bepaalde sequentie van metaalcentra samen met de peptideruggengraat. De WSMOCA die van de hars wordt afgesplitst aan het eind van fase 2 heeft een bepaald niveau van oplosbaarheid in aqueuze media afhankelijk van de pH-waarde en/of zoutgehalte, wat nuttig is voor de zuivering van de verbinding.
Gecontroleerde synthese van complexe moleculaire structuren is altijd al een groot probleem in de synthetische chemie geweest. Vanuit dit oogpunt, op meerkernige heterometallische complexen synthetiseren ontwerpbaar wijze nog een waardige onderwerp in het gebied van anorganische chemie vanwege het aantal mogelijke structurele resultaten van de ligand-metallatie gebaseerde benadering die gewoonlijk wordt gebruikt kan worden betwist de bereiding van monomere metaalcomplexen. Alhoewel verschillende voorbeelden van meerkernige heterometallische complexen dusver 1,2,3 gemeld, de trial-and-error te verbieden, hun synthese vereist de ontwikkeling van een eenvoudige methode die toepasbaar voor uiteenlopende structuren.
Als een nieuwe benadering van dit probleem aan te pakken, in 2011 hebben we melding gemaakt van een synthetische methodologie 4,5 waarbij verschillende mononucleaire metaalcomplexen met een Fmoc-beschermd aminozuur groep opeenvolgend zijn gekoppeld met meerdere op te gevenmetallic peptidische arrays met de protocollen van vaste-fase-polypeptidesynthese 6. Vanwege de aard van opeenvolgende polypeptide synthese een specifieke sequentie van meerdere metaalcentra is rationeel designable door het regelen van het aantal en de volgorde van de koppelingsreacties van monomeren metaalcomplexkleurstoffen. Later, deze benadering werd verder modulair diverse grotere en / of vertakte structuren matrix te combineren met de covalente binding tussen twee kortere arrays 7.
Hier zullen we laten zien hoe de synthese van dergelijke multimetallic peptide arrays doorgaans wordt beheerd door het kiezen van de onlangs gemeld WSMOCA (1 8 CAS RN 1827663-18-2; figuur 1) als een representatief voorbeeld. Hoewel de synthese van een bepaalde reeks wordt in dit protocol, dezelfde procedures worden voor de synthese van een groot aantal verschillende sequenties, waaronder isomeren 9. We verwachten dat deze protocol zal onderzoekers inspiratie te nemen aan de wetenschap van sequentie gecontroleerde verbindingen, waarbij de moleculen onderzocht tot nu toe gewoonlijk zijn biopolymeren maar zelden omvatten voorbeelden van metaal-complex-gebaseerde soorten.
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
1. Bereiding van Metal Complex monomeren (2 CAS RN 1381776-70-0, 3 CAS RN 1261168-42-6, 4 CAS RN 1261168-43-7; figuur 1)
2. Bereiding van water-oplosbare Metal-Organic Complex Array 1
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Figuur 1 toont de moleculaire structuur van de uiteindelijke doelverbinding, voorlopers en tussenproducten. Figuur 2 toont de beelden van de hars en figuur 3 toont de MALDI-TOF massaspectra van monsters met geselecteerd procedurestappen. Beelden uit figuur 2a tot 2h tonen de veranderingen in de kleur en het uiterlijk van de hars die ondergaat tijdens de reactie stappen in deel 2 van het protocol. MALDI-T...
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Perfecte verwijdering van de ongewenste chemische stoffen van de hars is niet altijd mogelijk door eenvoudig wassen met oplosmiddelen die gemakkelijk deze stoffen kan oplossen. Een belangrijke techniek om de hars doeltreffend te wassen moet veroorzaken om te zwellen en krimpen herhaaldelijk zodat de chemicaliën die nog in worden gedwongen. Daarom heeft de hars in onze procedure wordt met CH 2 Cl 2 en MeOH beurtelings als het wordt gewassen (bijvoorbeeld protocol 2.1.4).
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
De auteurs hebben niets te onthullen.
Dit werk werd ondersteund door de World Premier International Research Center (WPI) Initiative on Materials Nanoarchitectonics en een Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research (No. 26620139), beide verstrekt door MEXT, Japan.
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
| Naam | Bedrijf | Catalogusnummer | Opmerkingen |
|---|---|---|---|
| Dichloro(1,5-cyclooctadiene)platinum(II) | TCI | D3592 | |
| Rhodium(III) chloride trihydrate | Kanto Chemical | 36018-62 | |
| Phosphate buffered saline, tablet | Sigma Aldrich | P4417-50TAB | |
| NovaSyn TG Sieber resin | Novabiochem | 8.55013.0005 | |
| HBTU | TCI | B1657 | |
| Benzoic anhydride | Kanto Chemical | 04116-30 | |
| Trifluoroacetic acid | Kanto Chemical | 40578-30 | |
| Triethylsilane | TCI | T0662 | |
| 2-[2-(2-Methoxyethoxy)ethoxy]acetic acid | Sigma Aldrich | 407003 | Gedroogd over 3 Å zeefjes |
| 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 | |
| Gedehydrateerde kwaliteit dimethylsulfoxide | Kanto Chemical | 10380-05 | |
| Gedehydrateerde kwaliteit methanol | Kanto Chemical | 25506-05 | |
| Gedehydrateerde kwaliteit dichloromethaan | Kanto Chemical | 11338-84 | |
| MeOH | Kanto Chemical | 25183-81 | |
| Dimethylsulfoxide | Kanto Chemical | 10378-70 | |
| Ethylacetaat | Kanto Chemical | 14029-81 | |
| Acetonitrile | Kanto Chemical | 01031-70 | |
| 1,2-dichloorethaan | Kanto Chemical | 10149-00 | |
| Diethylether | Kanto Chemical | 14134-00 | |
| Dichloromethaan | Kanto Chemical | 10158-81 |
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Toestemming aanvragen om de tekst of afbeeldingen van dit JoVE-artikel te hergebruiken
Toestemming aanvragen