Методическая статья

Недорогая адаптация коммерческого микроволнового реактора для синтеза твердофазных пептидов

1.3K просмотров

⸱

DOI:

10.3791/66937

⸱

22 ноября 2024 г.

 ,  ,  ,  , 
1Department of Chemistry & Biochemistry, Fairfield University

В этой статье

Краткое содержание

Представлено простое, недорогое и новое устройство для синтеза твердофазных пептидов в коммерческом микроволновом реакторе.

Аннотация

Представлена аппаратура собственного производства для синтеза твердофазных пептидов (ПППС) с помощью микроволнового облучения и нагрева. В отличие от обычных реакционных сосудов SPPS, которые выводят растворитель и побочные продукты через фритту, расположенную на дне сосуда, в представленном аппарате используется газодисперсионная трубка под вакуумом для удаления растворителя, побочных продуктов и избытка реагентов. Та же газодисперсионная трубка обеспечивает газообразное перемешивание азота шариков СППС на этапах реакции соединения и снятия защиты. Микроволновый нагрев полезен для SPPS-соединений стерически препятствующих остатков, таких как альфа-аминоизомасляная кислота (Aib), альфа-диалкилированный аминокислотный остаток. Этот самодельный аппарат был использован для получения, с помощью ручных методов Fmoc SPPS, гептамерных и октамерных пептидов с преобладанием остатка Aib, который, как известно, трудно соединить в стандартных условиях комнатной температуры и реагентах. Кроме того, типичные коммерческие микроволновые реакторы SPPS предназначены исключительно для синтеза SPPS, что делает их недоступными для пользователей, не использующих SPPS. В отличие от этого, представленный аппарат сохраняет универсальность микроволнового реактора для обычного микроволнового ускорения химических реакций, так как аппарат тривиально удален от коммерческого микроволнового реактора.

Введение

Внедрение компанией Merrifield в 1960-х годах технологии синтеза твердофазных пептидов SPPS произвело революцию в пептидном и химическом синтезе и было справедливо удостоено Нобелевской премии по химии 1,2. В последующие десятилетия многие исследователи усовершенствовали оригинальные методы Меррифилда, что привело к двум альтернативам, которые доминируют в практике SPPS: на основе флуоренилметоксикарбонила (FMOC) и на основе трет-бутилоксикарбонила (BOC)3. Для окончательного расщепления пептида из твердой смолы в FMOC требуется коктейль, содержащий трифторуксусную кислоту, по сравнению с HF для методов BOC, что делает методы, основанные на FMOC, предпочтительным выбором многих лабораторий.

Современные методы SPPS иногда сталкиваются с проблемами из-за желаемых последовательностей. В последние годы были достигнуты успехи, преодолевшие некоторые специфические проблемы, связанные с агрегацией4, образованием дикетопиперазина5 и остатками N-метилированных аминокислот6. В целях оптимизации выхода муфты были исследованы тысячи реагентов и добавок для муфт7. В частности, активация карбоновой кислоты с помощью COMU 8,9 или фторидов кислот 10,11,12, наряду с добавками, такими как Oxyma13 и гидроксибензотриазол (HOBt), была разработана для особо сложных соединений, таких как соединения с α,α-диалкилированными остатками.

Для увеличения выхода продукции для сложных соединений были использованы и другие методы, не основанные на реагентах, включая увеличенное время реакции, «двойное соединение» и нагрев, особенно микроволновый нагрев 14,15,16. Действительно, коммерчески доступные автоматические синтезаторы пептидов, использующие микроволновый нагрев, являются одними из самых коммерчески успешных устройств на рынке, поскольку они ускоряют скорость реакции, улучшают конечную чистоту пептидов и минимизируют отходы растворителей. К сожалению, эти устройства могут быть дорогими, в некоторых случаях они стоят более 100 000 долларов.

Наша лаборатория заинтересована в получении вариаций пептидов, содержащих сильногеликогенный остаток альфа-аминоизобутриевой кислоты (Aib)17,18,19. Из-за стерического препятствия, возникающего из-за диалкилирования его альфа-углерода, Aib, как известно, трудно соединить. Упомянутые выше методы (кислотные фториды, микроволновый нагрев20), а также умная «дипептидная» химия SPPS21 были использованы для адаптации SPPS к задачам связи Aib. Получение димеров Aib без смолы, улучшая общий выход, требует дополнительной влажной химии и повышенных температур (50 °C)21. Кроме того, мы избегаем использования кислотных фторидов Aib из-за токсичной природы фторирующих агентов. К сожалению, в нашей лаборатории отсутствует специализированный автоматизированный синтезатор SPPS на основе микроволнового излучения со специальными реакционными сосудами для необходимого слива побочных продуктов SPPS. Тем не менее, недавний отчет группы Клейдена, демонстрирующий впечатляющие успехи в получении олигомеров на основе Aib с использованием SPPS и микроволнового излучения22, побудил нас адаптировать микроволновую установку CEM Discover SP для синтеза SPPS.

Сначала мы изучили коммерчески доступное дополнение CEM для преобразования микроволнового реактора в ручной SPPS/микроволновый блок23. Помимо стоимости, этот аксессуар потребует от нашего микроволнового блока использования только ручных SPPS. Другие пользователи лаборатории больше не будут иметь доступа к превосходным возможностям микроволнового блока. Поэтому в нашем случае реализация коммерческого аксессуара была признана неприемлемой.

Вместо этого мы собрали, используя сравнительно недорогие компоненты, аппарат для выполнения SPPS с помощью микроволновой печи в миллимолярном масштабе. Приведенный ниже протокол описывает использование простых и сравнительно недорогих компонентов для осуществления ручного управления СППС с помощью микроволновой печи.

Протокол

1. Соберите аппарат (Рисунок 1)

ПРИМЕЧАНИЕ: Все компоненты для сборки аппарата находятся в Таблице материалов.

  1. Соберите выходное отверстие пылесоса.
    1. Подсоедините тефлоновую трубку диаметром 2 дюйма 1/8 дюйма к правой стороне тройника (Рисунок 1, Деталь с маркировкой «1»), изготовленной из этилентетрафторэтилена (ETFE).
    2. Подсоедините тефлоновую трубку 1/8 дюйма к клапану (Рисунок 1, Деталь с маркировкой «2») из ETFE.
    3. Прикрепите 100 см тефлоновой трубки к другой стороне клапана (Рисунок 1, Деталь с маркировкой «2»).
    4. Вставьте эту трубку через отверстие 1/8 дюйма резиновой пробки и используйте эту пробку, чтобы закрыть колбу Эрленмейера с боковым рычагом (рис. 1A, часть с маркировкой «8»), подключенную к вакууму (домашнему или скромному насосу).
  2. Соберите входное отверстие для газообразного азота.
    1. Подсоедините тефлоновую трубку диаметром 2 дюйма 1/8 дюйма к левой стороне тройника из ETFE (Рисунок 1, Деталь с маркировкой «1»).
    2. Подсоедините тефлоновую трубку 1/8 дюйма к клапану из ЭТФЭ (Рисунок 1, Деталь с маркировкой «3»).
    3. Прикрепите 100 см тефлоновой трубки 1/8 дюйма к другой стороне клапана EFTE (Рисунок 1, Деталь с маркировкой «3»).
    4. Проденьте дальний конец тефлоновой трубки 1/8 дюйма через резиновую пробку и используйте эту пробку для подключения к трубке из тайгона, прикрепленной к баллону с азотом, оснащенным регулятором (Рисунок 1A, Деталь с маркировкой «7»).
    5. При закрытом игольчатом клапане регулятора используйте мембранный клапан регулятора (Рисунок 1A, Деталь с маркировкой «7»). для достижения давления 5-10 фунтов на квадратный дюйм.
  3. Соберите аспиратор/барботер.
    1. Подсоедините шток тройника (Рисунок 1, Деталь с маркировкой «1») к тефлоновой трубке диаметром 100 см наружным диаметром 1/8 дюйма.
    2. Вставьте эту трубку через микроперегородку (рис. 1, деталь с маркировкой «6»), предварительно проколотую иглой.
    3. Вставьте трубку до упора в газодисперсионную трубку. С помощью микроперегородки сформируйте уплотнение между газодисперсионной трубкой (Рисунок 1, Деталь с маркировкой «4») и тефлоновой трубкой.
    4. Вставьте газодисперсионную трубку в реакционный сосуд пробирки (Рисунок 1, Деталь с маркировкой «5»)., и поместите пробирку в ее держатель (Рисунок на Рисунке 1B), который находится снаружи микроволнового реактора.
      ПРИМЕЧАНИЕ: Во время химических реакций пробирка будет вставлена в микроволновый реактор. Во время добавления реакционных растворов и промывки растворителями пробирка находится вне микроволнового реактора.
  4. Подсоедините аттенюатор открытого сосуда к микроволновому реактору. Теперь аппарат должен быть готов к использованию.

2. Подготовьте реактивы

  1. Приготовьте растворы FMOC-аминокислот. Для окалины 0,100 ммоль приготовьте 0,2 М FMOC-AA-OH в DMF. В каждом цикле сопряжения будет использоваться 2,5 мл растворов аминокислот.
  2. Приготовьте реагент для связывания диизопропилкарбодиимида (DIC). Подготовьте 1,0 М ДЦП в ДМФ. Для каждой муфты будет использоваться 1,0 мл раствора ДВС.
  3. Приготовьте раствор добавки Oxyma Pure. Приготовьте 0,5 М оксимы в ДМФ. На каждую муфту будет использоваться 1,0 мл раствора оксимы.
  4. Приготовьте раствор для снятия защиты. Приготовьте 20% v/v раствор морфолин/DMF. На каждый прогон снятия защиты требуется 7 мл раствора. Выполните два прогона снятия защиты для каждого снятия защиты fmoc.

3. Приготовление пептидной смолы

  1. Измерьте соответствующую массу смолы SPPS Wang, 100-200 меш, полистирола, сшитого с 1% дивинилбензола, и поместите сухую смолу в реакционный сосуд для пробирки. Например, для синтеза в масштабе 0,100 ммоль, смола с концентрацией 0,500 ммоль г-1 потребовала бы 200 мг смолы.
  2. Добавьте в смолу 3 мл растворителя DMF и набухайте смолу при комнатной температуре в течение 15 минут. На этом этапе убедитесь, что подача газообразного азота «включена/открыта» для перемешивания, а вакуумный клапан (рис. 1, помечен буквой «2») «выключен/закрыт». Используйте игольчатый клапан подачи азота (рис. 1A, обозначен как 7) для достижения мягкого пузырьков в растворе.
    ПРИМЕЧАНИЕ: Этот режим должен быть подходящим для любого дальнейшего перемешивания газообразным азотом.
  3. После 15 минут набухания смолы аспирируйте растворитель DMF под вакуумом: закройте клапан N2 (Рисунок 1, помеченный буквой «3»). Откройте клапан для вакуума (Рисунок 1, помечен «2») и аспирируйте растворитель DMF. Когда растворитель будет почти удален, откройте клапан N2 (Рисунок 1, помеченный буквой «3»).
  4. Повторите шаги 3.2 и 3.3 2 раза до полного набухания смолы.

4. Удаление FMOC

ПРИМЕЧАНИЕ: Смолы доступны с предварительно загруженными различными аминокислотами, защищенными FMOC, предварительно загруженными в виде остатков на С-концевых концах. Поэтому удаление FMOC обычно является первым шагом после набухания смолы.

  1. Когда реакционный сосуд в пробирке находится вне микроволнового реактора, а вакуумный клапан (рис. 1, помечен буквой «2») закрыт, добавьте 7 мл 20% пиперидина/ДМФА или 20% морфолина/ДМФА непосредственно в пробирку.
  2. Включите азотный клапан (Рисунок 1 с надписью «3»), чтобы взбалтывать шарики.
    ПРИМЕЧАНИЕ: Смолы SPPS доступны с предварительно загруженным остатком C-концевого разъема, защищенным FMOC.
  3. Вставьте пробирку с шариками в микроволновый реактор с помощью аттенюатора «открытого сосуда» (Рисунок 1B, металлический порт реактора).
  4. Нагрейте до 90 °C в течение 2 минут, используя микроволновую печь в динамическом режиме: установите целевую температуру на 90 °C, мощность 50 Вт, время выдержки = 2,0 минуты (см. Дополнительный файл 1 для отчета о снятии защиты с микроволновой печи). Контролировать температуру с помощью инфракрасного датчика микроволновой печи; Микроволновая печь будет снижать мощность для поддержания температуры реакции.
  5. Извлеките пробирку с шариками из микроволнового реактора.
  6. Аспирация раствора ДМФА и побочных продуктов реакции под вакуумом: закройте клапан N2 (Рисунок 1, помеченный буквой «3»). Откройте клапан для создания вакуума (Рисунок 1, помеченный буквой «2»). Когда раствор будет почти удален, откройте клапан N2 (Рисунок 1 с маркировкой «3»).
  7. Закройте вакуумный клапан (Рисунок 1 с маркировкой «2»). Добавьте 3 мл ДМФА для промывки пробирки и газодисперсионной пробирки.
  8. Промывка растворителем аспирата DMF под вакуумом: закройте клапан N2 (Рисунок 1, помеченный буквой «3»). Откройте клапан для создания вакуума (Рисунок 1, помеченный буквой «2»). Когда раствор будет почти удален, откройте клапан N2 (Рисунок 1 с маркировкой «3»).
  9. Повторите шаги 4.7 и 4.8 два раза, всего три промывки растворителем DMF.
  10. Повторите шаги снятия FMOC 4.1-4.9 в общей сложности два последовательных шага снятия защиты.

5. Сопряжение аминокислот FMOC

  1. Поместите реакционный сосуд для пробирки в держатель, расположенный вне микроволнового реактора.
  2. Вручную добавьте 2,5 мл 0,2 М аминокислоты FMOC (5x молярный избыток), 1,0 мл 1,0 М раствора связующего агента DIC (10x молярный избыток) и 1,0 мл 0,5 М раствора оксима-добавки (5x молярный избыток) в смолу в пробирке.
  3. Откройте азотный клапан (Рисунок 1, с маркировкой «3»), чтобы добиться перемешивания шариков.
  4. Вставьте пробирку с шариками в микроволновый реактор с помощью аттенюатора открытого сосуда (Рисунок 1B, металлический порт реактора). Нагрейте раствор до 100 °C в течение 10 минут. Используя микроволновую печь в динамическом режиме, установите целевую температуру на 100 °C, мощность 60 Вт, время выдержки = 10,0 минут (см. Дополнительный файл 1 для отчета о связи в микроволновой печи). Контролировать температуру с помощью инфракрасного датчика микроволновой печи; Микроволновая печь будет снижать мощность для поддержания температуры реакции.
  5. Извлеките пробирку с шариками из микроволнового реактора.
  6. Аспирация растворителя DMF и побочных продуктов реакции под вакуумом: закрыть клапан N2 (Рисунок 1, помеченный буквой «3»). Откройте клапан для создания вакуума (Рисунок 1, помеченный буквой «2»). Когда раствор будет почти удален, откройте клапан N2 (Рисунок 1 с маркировкой «3»).
  7. Закройте вакуумный клапан (Рисунок 1 с маркировкой «2»). Добавьте 3 мл ДМФА для промывки пробирки и газодисперсионной пробирки.
  8. Промывка растворителем аспирата DMF под вакуумом: закройте клапан N2 (Рисунок 1, помеченный буквой «3»). Откройте клапан для создания вакуума (Рисунок 1, помеченный буквой «2»). Когда раствор будет почти удален, откройте клапан N2 (Рисунок 1 с маркировкой «3»).
  9. Повторите шаги 5.7 и 5.8 2 раза, всего три промывки растворителем DMF.

6. Повторите пептидные циклы SPPS

  1. Повторяйте все шаги в разделах 4 (Удаление FMOC) и 5 (Связывание аминокислот FMOC) до получения пептида нужной последовательности.
    ПРИМЕЧАНИЕ: Обязательно добавляйте растворы реагентов вне микроволнового реактора, при комнатной температуре, непосредственно в реакционный сосуд пробирки. Также убедитесь, что перемешивание азота начато перед помещением пробирки в микроволновый реактор.

7. Пептидное расщепление

  1. Переложите смолу в фриттированный пластиковый шприц.
  2. Приготовьте коктейль расщепления из 95% трифторуксусной кислоты (ТЖК), 2,5% воды и 2,5% триизопропилсилана (TIPS) в объеме 1 мл/100 мг смолы.
  3. Расщепляйте пептид в течение 2 ч при комнатной температуре с постоянным или периодическим встряхиванием.
  4. Осадите пептидный продукт в 10 мл ледяного диэтилового эфира.
  5. Повторно суспендируйте гранулу в минимальном количестве MeCN/0,1% водной ТФК и лиофилизируйте в течение ночи.

Результаты

Примеры пептидных последовательностей, полученных с помощью нашего аппарата, показаны на рисунках 2 и 3. В таблице 1 приведены использованные нами растворы, параметры СВЧ и смывки. Подтверждение масс-спектрометрии MALDI-TOF представлено на рисунках. Массовое восстановление этих пептидов было выше 80%. Важно отметить, что все эти последовательности имеют множественные связи между соседними альфа-, альфа-диалкилированными аминокислотами. Это одни из самых сложных остатков для сцепления друг с другом посредством образования пептидных связей.

figure-results-1
Рисунок 1: Самодельный, микроволновый, ручной аппарат SPPS. (A) Схема, показывающая 1) «тройник» ETFE; 2) Клапан ETFE для вакуума; 3) Клапан ЭТФЭ к газообразному азоту; 4) газодисперсионная трубка, внутри 5) реакционный сосуд из пробирки Pyrex; 6) Перегородка типа ЯМР для соединения тефлоновой трубки 1/8" с газодисперсионной трубкой; 7) игольчатый клапан для управления потоком газообразного азота; 8) колба с боковым оружием для сбора отходов реакции. Производители и каталожные номера комплектующих см. в Таблице материалов . (В) Фотография собранного изображения. Нумерация идентична рисунку 1А. Сокращения: SPSS = твердофазный пептидный синтез; ETFE = этилентетрафторэтилен; ЯМР = ядерный магнитный резонанс. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть увеличенную версию этой цифры.

figure-results-2
Рисунок 2: Структура пептида 1, синтезированного с помощью микроволновых методов SPPS и подтверждения MALDI-TOF. (A) CHCA использовали в качестве матрицы. Пиком при m/z = 880,18 является аддукт калия, [MK+], рассчитанный m/z=880,45. (B) Следы сырого пептида в ВЭЖХ 1. Градиент растворителя составляет MeCN от 20% до 80% на 0,1% водной ТФК, 20 мин. Длина волны наблюдения = 222 нм. Сокращения: SPSS = твердофазный пептидный синтез; MALDI-TOF = матричная лазерная десорбция ионизации - время полета; CHCA = альфа-циано-4-гидроксикоричная кислота, ВЭЖХ = высокоэффективная жидкостная хроматография; MeCN = ацетонитрил; TFA = трифторуксусная кислота. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть увеличенную версию этой цифры.

figure-results-3
Рисунок 3: Структура пептида 2, синтезированного с помощью микроволновых методов SPPS и подтверждения MALDI-TOF. (A) CHCA использовали в качестве матрицы. Пик при m/z = 1022,7 присвоен аддукту калия [MK+], рассчитанному m/z=1023,5. Пик при m/z = 966,5 был предварительно присвоен С-концевому оксазолону через потерю воды24, рассчитанная m/z = 967,5. (B) Следы ВЭЖХ неочищенного пептида 2. Градиент растворителя составляет MeCN от 20% до 80% в течение 20 мин над 0,1% водной ТФК. Длина волны наблюдения = 222 нм. Сокращения: SPSS = твердофазный пептидный синтез; MALDI-TOF = матричная лазерная десорбция ионизации - время полета; CHCA = альфа-циано-4-гидроксикоричная кислота, ВЭЖХ = высокоэффективная жидкостная хроматография; MeCN = ацетонитрил; TFA = трифторуксусная кислота, Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть увеличенную версию этого рисунка.

ШагРаствор/растворительОбъем (мл)Время (мин)Температура (°C)
1Снятие защиты20% Морфолин7290
2МоетДМФА4, 4, 4-РТ
3Снятие защиты20% Морфолин7290
4МоетДМФА4, 4, 4-РТ
5СоединениеFmoc-AA-OH, OXYMA, DIC5, 2, 210100
6МоетДМФА4, 4, 4-РТ
7Повторять
КонецРасщеплениеTFA/TIPS/H2O1>120

Таблица 1: Шаги для одного цикла SPPS в масштабе 0,1 ммоль: снятие защиты FMOC, промывка и связывание FMOC-аминокислот. 0,2 М FMOC-AA-OH, 0,5 М OXYMA, 1,0 М DIC. Растворы добавляются вручную с помощью микропипеттера непосредственно в пробирку на каждом этапе. Сокращения: SPSS = твердофазный пептидный синтез; FMOC = флуренилметоксикарбонил; DIC = диизопропилкарбодиимид.

Дополнительный файл 1: Отчет CEM Discover SP о микроволновом реакторе для удаления защитной группы Fmoc и отчет CEM Discover SP о микроволновом реакторе для связывания аминокислоты, защищенной Fmoc. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы загрузить этот файл.

Обсуждение

Представленный здесь аппарат использует простой, новый и недорогой метод удаления растворителя, избытка реагентов и продуктов жизнедеятельности, а также добавления газообразного перемешивания азота во время микроволновой SPPS. В отличие от обычных сосудов SPPS, которые вызывают фритту на дне сосуда, представленный аппарат использует газодисперсионную трубку под вакуумом для аспирации сосуда. Таким образом, реакционный сосуд представляет собой обычную пробирку, которая нагревается в месте, рекомендованном производителем микроволнового реактора, внутри «аттенюатора открытого сосуда».

Наша основная инновация заключается в удалении растворителей и побочных продуктов реакции из пробирки с помощью «газодисперсионной трубки» под вакуумом. При химических превращениях под действием микроволнового излучения, а также при промывке растворителем (N,N-диметилформамид (ДМФА) или N-метилпирролидинон, NMP) шарики СППС перемешиваются газообразным азотом, диспергированным по трубке. Вакуум и газообразный азот контролируются клапанами ETFE для оптимизации стойкости к растворителям. Отходы СППС собираются в колбу Эрленмейера с боковым рычагом. Все компоненты соединены с помощью тефлоновой трубки 1/8". Хотя мы используем «домашний» вакуум, механический вакуумный насос также будет служить. На рисунке 1 выше показана схема нашего аппарата.

Для успешной СППС требуется не только аппарат, но и химические протоколы температуры, времени и химических реактивов. Используя протокол Clayden et al.22, мы получили несколько пептидов, которые было бы сложно, если не невозможно, получить с помощью обычных методов SPPS при комнатной температуре. Для соединения аминокислот мы используем диизопропилкарбодиимид (DIC) и оксиму в качестве коктейля для связывания и облучаем до 100 °C в течение 10 минут. Считается, что оксима подавляет рацемизацию остатков в процессе связывания13. Для снятия защиты с FMOC мы используем 20% морфолин в DMF, облученный при 90 °C в течение 2 минут, и повторяем еще раз. Между реакциями мы используем DMF для многократного (3-кратного) промывания шариков SPPS (смола Ванга).

С помощью этого ручного аппарата мы готовили трудносинтезируемые пептиды из расчета около 40 мин на остаток. Мы еще не изучали возможные оптимизации этого показателя. Например, мы считаем, что время в микроволновом реакторе может быть ограничено «общим временем реакции», а не «временем при целевой температуре», без уменьшения результатов. Это связано с количеством времени, затрачиваемым на асимптотическое приближение к целевой температуре (подробнее см. Дополнительный файл 1 ). Более того, в принципе, можно было бы добавить все реагенты и растворители, не вынимая реакционный сосуд из микроволновки. Тем не менее, мы предпочитаем иметь возможность проверять смолу на всех этапах.

Несмотря на то, что мы используем SPPS, следует отметить, что твердофазные методы все чаще применяются для различных синтезов, таких как дендример25, РНК26 и электрохимический синтез27. Различные варианты использования могут выиграть от микроволновой помощи, для которой это устройство будет подходить. Наконец, хотя аппарат был сконструирован для выполнения SPPS с помощью микроволновой печи, его основным реакционным сосудом является пробирка. Таким образом, аппарат может быть использован как в обычной, комнатной температуре, так и в СППС, проводимой при повышенных температурах, например, в масляной ванне.

Раскрытие информации

У авторов нет конфликта интересов, который можно было бы раскрыть.

Благодарности

Авторы благодарны за поддержку грантов INSPIRE Университета Фэрфилда, поддержку факультета химии и биохимии Университета Фэрфилда и помощь доктора Дороти Шобчински за ее опыт в управлении лабораторией. Кроме того, авторы выражают благодарность профессорам Джиллиан Смит-Карпентер и Аарону Ван Дайку за дискуссии о пептидах и органическом синтезе. Авторы высоко оценивают поддержку Издательского фонда Колледжа искусств и наук Университета Фэрфилда.

Материалы

Список материалов, использованных в этой статье
ИмяКомпанияКаталожный номерКомментарии
Микроволновый реактор CEM Discover SPCEMСнято с производства.  Недавно заменён в линейке Discover 2.0
Диизопропилкарбодиимид (DCC)TCI America
Диметилформамид (ДМФ)Thermo Scientific Chemicals
Газовая дисперсионная трубка, микро и bbsp;ChemglassCG-207-02Средняя пористость
МикросептумChemGlassCG-3022-20Перегородка типа «ЯМР-трубка»
МорфолайнThermo Scientific Chemicals
Аминокислоты, защищённые N-Fmoc,
Oyxma PureTCI America
Колба Эрленмайера с побочным оружиемРазличные поставщикиСбор отходов
«Ти»IdexP-713ETFE
тефлоновая трубка 1/8", Рестек25306OD x 0.063" ID, 3 м
Пробирка (держатель для реакционного сосуда вне микроволновки)  Различные поставщики(30 x 175)
Пробирка (реактивный сосуд)Стекло Корнинга9820-25XPyrex 25 x 200 мм, без обода и bbsp;
ValveIdexP-721ETFE (2 раза)
Wang SPPS смола, 1% связанный дивинилбензол, сетка 100-200Продвинутая химическая технология

Ссылки

  1. Merrifield, R. B. Solid Phase Peptide Synthesis. I. The Synthesis of a Tetrapeptide. J Am Chem Soc. 85 (14), 2149-2154 (1963).
  2. Sheppard, R. C. Nobel prize: Merrifield wins in chemistry. Nature. 311 (5988), 699-699 (1984).
  3. Jaradat, D. M. M. Thirteen decades of peptide synthesis: key developments in solid phase peptide synthesis and amide bond formation utilized in peptide ligation. Amino Acids. 50 (1), 39-68 (2018).
  4. Paradís-Bas, M., Tulla-Puche, J., Albericio, F. The road to the synthesis of "difficult peptides.". Chem Soc Rev. 45 (3), 631-654 (2016).
  5. Wang, J., et al. Mechanistic Study of diketopiperazine formation during solid-phase peptide synthesis of tirzepatide. ACS Omega. 7 (50), 46809-46824 (2022).
  6. Sharma, A., et al. N-methylation in amino acids and peptides: Scope and limitations. Biopolymers. 109 (10), e23110(2018).
  7. El-Faham, A., Albericio, F. Peptide coupling reagents, more than a letter soup. Chem Rev. 111 (11), 6557-6602 (2011).
  8. Subirós-Funosas, R., Nieto-Rodriguez, L., Jensen, K. J., Albericio, F. COMU: scope and limitations of the latest innovation in peptide acyl transfer reagents. J Peptide Sci. 19 (7), 408-414 (2013).
  9. El-Faham, A., Albericio, F. COMU: A third generation of uronium-type coupling reagents. J Peptide Sci. 16 (1), 6-9 (2010).
  10. Wenschuh, H., Beyermann, M., Rothemund, S., Carpino, L. A., Bienert, M. Multiple solid-phase synthesis via Fmoc-amino acid fluorides. Tet Lett. 36 (8), 1247-1250 (1995).
  11. Wenschuh, H., Beyermann, M., Krause, E., Carpino, L. A., Bienert, M. Efficient solid phase assembly of peptides bearing contiguous highly hindered Aib residues via Fmoc Aib fluoride. Tetrahedron. 34 (23), 3733(1993).
  12. Wenschuh, H., et al. Fmoc amino-acid fluorides - convenient reagents for the solid-phase assembly of peptides incorporating sterically hindered residues. J Org Chem. 59 (12), 3275-3280 (1994).
  13. Manne, S. R., De La Torre, B. G., El-Faham, A., Albericio, F. OxymaPure coupling reagents: beyond solid-phase peptide synthesis. Synthesis. 52 (21), 3189-3210 (2020).
  14. Collins, J. M. Microwave-enhanced synthesis of peptides, proteins, and peptidomimetics. Microwaves in Organic Synthesis. Hoz, A., Loupy, A. , Wiley-VCH Verlag & Co. KGaA: Weinheim, Germany. 897-959 (2012).
  15. Pedersen, S. L., Tofteng, A. P., Malik, L., Jensen, K. J. Microwave heating in solid-phase peptide synthesis. Chem Soc Rev. 41 (5), 1826-1844 (2012).
  16. Pedersen, S. L., Sørensen, K. K., Jensen, K. J. Semi-automated microwave-assisted SPPS: Optimization of protocols and synthesis of difficult sequences. Peptide Sci. 94 (2), 206-212 (2010).
  17. Zeko, T., et al. FT-IR spectroscopy and density functional theory calculations of 13C isotopologues of the helical peptide Z-Aib 6 -OtBu. J Phys Chem B. 118 (1), 58-68 (2014).
  18. Gord, J. R., et al. Conformation-specific spectroscopy of capped, gas-phase Aib oligomers: Tests of the Aib residue as a 310-helix former. Phys Chem Chem Phys. 18 (36), 25512-25527 (2016).
  19. Fischer, J. L., et al. Single-conformation spectroscopy of capped aminoisobutyric acid dipeptides: the effect of C-terminal cap chromophores on conformation. J Phys Chem A. 123 (19), 4178-4187 (2019).
  20. Hjørringgaard, C. U., Pedersen, J. M., Vosegaard, T., Nielsen, N. C., Skrydstrup, T. An automatic solid-phase synthesis of peptaibols. J Org Chem. 74 (3), 1329-1332 (2009).
  21. Haynes, S. R., Hagins, S. D., Juban, M. M., Elzer, P. H., Hammer, R. P. Improved solid-phase synthesis of α,α-dialkylated amino acid-rich peptides with antimicrobial activity. J Peptide Res. 66 (6), 333-347 (2005).
  22. Zieleniewski, F., Woolfson, D. N., Clayden, J. Automated solid-phase concatenation of Aib residues to form long, water-soluble, helical peptides. Chem Commun. 56 (80), 12049-12052 (2020).
  23. CEM Corporation. Manual peptide synthesis. Discover SPSS. , https://cem.com/discover-spps (2023).
  24. Theis, C., Degenkolb, T., Brückner, H. Studies on the selective trifluoroacetolytic scission of native peptaibols and model peptides using HPLC and ESI-CID-MS. Chem Biodivers. 5 (11), 2337-2355 (2008).
  25. Ya-Ting Huang, A., Kao, C. -L., Selvaraj, A., Peng, L. Solid-phase dendrimer synthesis: a promising approach to transform dendrimer construction. Materials Today Chemistry. 27, 101285(2023).
  26. Flemmich, L., Bereiter, R., Micura, R. Chemical synthesis of modified RNA. Angew Chem Int Ed Engl. 63 (22), e202403063(2024).
  27. Li, M., Li, Y. Solid-phase electrosynthesis. Acc Chem Res. 56 (24), 3694-3703 (2023).

Перепечатки и разрешения

Теги

Fmoc SPPS
Недорогая адаптация коммерческого микроволнового реактора для синтеза твердофазных пептидов
Свяжитесь с нами
Рекомендовать библиотеке

Конфиденциальность

Условия эксплуатации

Политика

Авторские права © 2026 MyJoVE Corporation. Все права защищены.