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Chemistry

Oligo-peptoids का संश्लेषण एवं मास स्पेक्ट्रोमेट्री विश्लेषण

Published: February 21, 2018 doi: 10.3791/56652
Automatic Translation
1, 1, 1, 1
1Department of Chemistry, University of the Pacific

Summary

एक प्रोटोकॉल oligo-peptoids के मैनुअल संश्लेषण के लिए मास स्पेक्ट्रोमेट्री द्वारा अनुक्रम विश्लेषण के बाद वर्णित है ।

Abstract

Peptoids अनुक्रम नियंत्रित पेप्टाइड-नकल उतार oligomers N-alkylated glycine इकाइयों से मिलकर कर रहे हैं । कई संभावित अनुप्रयोगों के अलावा, peptoids आणविक सूचना भंडारण का एक प्रकार के रूप में के बारे में सोचा गया है । मास स्पेक्ट्रोमेट्री विश्लेषण sequencing peptoids के लिए पसंद की विधि पर विचार किया गया है । Peptoids ठोस चरण रसायन एक दोहरा दो कदम प्रतिक्रिया चक्र का उपयोग कर के माध्यम से संश्लेषित किया जा सकता है । यहाँ हम मैन्युअल रूप से oligo-peptoids संश्लेषित करने के लिए और peptoids के अनुक्रम का विश्लेषण करने के लिए मिलकर जन स्पेक्ट्रोमेट्री (एमएस/ नमूना peptoid nonamer से मिलकर एक है n-(2-methyloxyethyl) glycine (Nme) और एन-(2-phenylethyl) glycine (Npe), के रूप में अच्छी तरह के रूप में एक n-(2-aminoethyl) glycine (Nae) पर एन-टर्मिनस । peptoid का अनुक्रम सूत्र एसी-Nae-(Npe-Nme)4-NH2है, जहां एसी एसिटाइल ग्रुप है । संश्लेषण एक व्यावसायिक रूप से उपलब्ध ठोस चरण प्रतिक्रिया पोत में जगह लेता है. रिंक राल के बीच ठोस समर्थन के रूप में प्रयोग किया जाता है के लिए सी पर एक समूह के साथ peptoid उपज-टर्मिनस । परिणामस्वरूप peptoid उत्पाद एक ट्रिपल-quadrupole मास एक electrospray ionization स्रोत के लिए युग्मित स्पेक्ट्रोमीटर का उपयोग कर अनुक्रम विश्लेषण के अधीन है । एमएस/एमएस माप टुकड़ा आयनों के एक स्पेक्ट्रम आरोप लगाया peptoid के पृथक्करण से उत्पंन होता है । टुकड़ा आयनों हल कर रहे है उनके जन के मूल्यों के आधार पर चार्ज अनुपात (एम/ टुकड़ा आयनों के m/z मूल्यों सैद्धांतिक रूप से अनुमानित टुकड़ा आयनों की नाममात्र की जनता के खिलाफ तुलना कर रहे हैं, peptoid विखंडन की योजना के अनुसार. विश्लेषण आरोपित peptoid का एक फ़्रेग्मेंटेशन प्रतिमान जनरेट करता है । विखंडन पैटर्न तटस्थ peptoid के मोनोमर अनुक्रम से संबंधित है । इस संबंध में, MS विश्लेषण peptoids की अनुक्रम जानकारी पढ़ता है ।

Introduction

Peptoids क्रम के एक वर्ग है-रीढ़ संरचनाओं पेप्टाइड्स की संरचना नकल उतार के साथ नियंत्रित पॉलिमर । Peptoids विविध अमीन, जो Peptoids उच्च स्वरित्र गुण1,2प्रदर्शन करने के लिए सक्षम बनाता है से संश्लेषित किया जा सकता है । Peptoids भौतिक अनुसंधान के लिए आणविक मॉडल के रूप में इस्तेमाल किया गया है, चिकित्सकीय एजेंटों के रूप में माना जाता है, और प्रोटीन के लिए लाइगैंडों के रूप में बनाया गया है3,4,5,6। Peptoids विरोधी बेईमानी और एंटीबॉडी-mimetic सामग्री, रोगाणुरोधी एजेंटों, और एंजाइम अवरोधक7,8,9के रूप में जैविक रूप से सक्रिय यौगिकों, की एक किस्म में विकसित किया गया है । एक उच्च आदेश दिया और स्वरित्र प्रकृति के साथ, peptoids भी आणविक सूचना भंडारण के एक प्रकार के रूप में के बारे में सोचा गया है10। इन विविध अनुप्रयोगों की खोज कुशल विश्लेषणात्मक तरीकों के विकास के लिए कॉल अनुक्रम और peptoids की संरचना की विशेषता । मिलकर जन स्पेक्ट्रोमेट्री आधारित तकनीकों peptoids11,12,13सहित अनुक्रम-नियंत्रित पॉलिमर के अनुक्रम गुणों का विश्लेषण करने के लिए पसंद की विधि के रूप में वादा दिखाया है, 14,15. हालांकि, व्यवस्थित अध्ययन peptoid आयन विखंडन correlating मास स्पेक्ट्रोमेट्री अध्ययन और peptoids के संरचनात्मक जानकारी से जिसके परिणामस्वरूप पैटर्न बहुत सीमित हैं ।

Peptoids आसानी से एक ठोस चरण विधि का उपयोग कर संश्लेषित किया जा सकता है । अच्छी तरह से विकसित विधि एक दो कदम मोनोमर अतिरिक्त चक्र16,17के एक चलना शामिल है । प्रत्येक इसके अलावा चक्र में, एक राल बंधे अमीन एक haloacetic एसिड (आमतौर पर bromoacetic एसिड, BMA) द्वारा acetylated है, और यह एक प्राथमिक अमीन के साथ एक विस्थापन प्रतिक्रिया के बाद है । हालांकि स्वचालित संश्लेषण प्रोटोकॉल नियमित रूप से peptoid संश्लेषण के लिए लागू किया गया है, peptoids एक मानक रसायन विज्ञान प्रयोगशाला में उत्कृष्ट पैदावार के साथ मैन्युअल रूप से संश्लेषित किया जा सकता है16,18,19, 20.

हमारी प्रयोगशाला मैनुअल peptoid संश्लेषण की विधि को अपनाया है और मौजूदा तरीकों में इस्तेमाल किया तंत्र सरलीकृत । हम पहले एमएस/ms तकनीक21,22,23का उपयोग कर peptoids की एक श्रृंखला के विखंडन पैटर्न का अध्ययन किया है । हमारे परिणाम बताते है कि peptoids विशेषता विखंडन का उत्पादन जब वे टक्कर प्रेरित पृथक्करण (सीआईडी)21,23 या इलेक्ट्रॉन-कब्जा पृथक्करण (ECD)22 प्रयोगों के अधीन हैं । इस अनुच्छेद में, हम प्रदर्शन कैसे oligo-peptoids एक मानक रसायन प्रयोगशाला में संश्लेषित किया जा सकता है, कैसे सीआईडी एक ट्रिपल-quadrupole मास स्पेक्ट्रोमीटर का उपयोग कर प्रयोगों को करने के लिए, और कैसे वर्णक्रमीय डेटा का विश्लेषण करने के लिए । संश्लेषित किया जा peptoid और विशेषता एन के साथ एक nonamer-टर्मिनल acetylation और सी टर्मिनल के बीच, एसी-Nae-(Npe-Nme)4-एनएच2है । peptoid की संरचना चित्रा 1में दिखाई गई है ।

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Protocol

1. Peptoid का संश्लेषण

नोट: संश्लेषण राल सूजन और रक्षा समूह को हटाने के द्वारा राल को सक्रिय करने के साथ शुरू होता है । यह दोहरा मोनोमर अलावा चक्र के माध्यम से राल पर peptoid श्रृंखला बढ़ रही द्वारा पीछा किया जाता है । पहले राल के लिए युग्मित मोनोमर सी टर्मिनल अवशेष है । peptoid सी-टर्मिनस से लेकर एन टर्मिनस तक लम्बी है । एक बार वांछित peptoid अनुक्रम हासिल की है, राल से सट गया है और peptoid उत्पाद शुद्ध है ।

  1. रिएजेंट की तैयारी
    नोट: तरल रिएजेंट एक micropipette का उपयोग कर मापा जाता है और ठोस रिएजेंट एक विश्लेषणात्मक संतुलन का उपयोग कर मापा जाता है ।
    1. DMF समाधान के ०.८ मीटर तैयार करने के लिए एन, N'-diisopropylcarbodiimide (उद्योग) और एन के ४३.८ एमएल, एन-dimethylformamide (DMF) के ६.२ मिलीलीटर मिश्रण ।
    2. DMF के ५०.० मिलीलीटर में BMA के ५.५६ g भंग एक ०.८ M BMA/DMF समाधान तैयार करने के लिए ।
    3. 2 मिलीलीटर piperidine (रंज) और DMF के 8 मिलीलीटर मिश्रण 20% रंज/DMF समाधान प्राप्त करने के लिए ।
    4. DMF के १३.१ मिलीलीटर में Npe के १.९ मिलीलीटर भंग १.० M Npe/DMF प्राप्त करने के लिए ।
    5. भंग १.३ मिलीलीटर में Nme के १३.७ मिलीलीटर DMF को प्राप्त करने के लिए १.० M Nme/DMF.
    6. DMF के 2 मिलीलीटर में Nae के ०.३२ मिलीलीटर भंग १.० एम Nae/DMF प्राप्त करने के लिए ।
      सावधानी: संश्लेषण में प्रयुक्त होने वाले अधिकांश रसायन खतरनाक होते हैं । Trifluoroacetic एसिड (TFA), डिक, रंज, और BMA त्वचा, आंखों, और श्वसन तंत्र के लिए खतरनाक हैं । DMF और dichloromethane (डीसीएम) संदिग्ध यलो हैं । सभी प्रतिक्रियाओं एक धुएं डाकू और उचित व्यक्तिगत सुरक्षात्मक उपकरणों में किया जाना चाहिए इस्तेमाल किया जाना चाहिए । संश्लेषण में प्रयुक्त सभी रसायनों की सामग्री सुरक्षा डेटा पत्रक (MSDS) की जाँच करें.
  2. राल सक्रियण
    1. बाहर के उपाय ८४ रिंक की मिलीग्राम राल के बीच (राल, ०.०४७ mmol, लोड हो रहा है ०.५६ mmol/जी) और यह एक 10 मिलीलीटर के ठोस चरण प्रतिक्रिया पोत के लिए जोड़ें । पोत में गोताख़ोर डालें ।
    2. DMF की प्रतिक्रिया पोत के लिए 2 मिलीलीटर जोड़ें और एक दबाव टोपी के साथ पोत टोपी । एक बरतन पर पोत प्लेस, और लगभग 12 डिग्री और ३८५ दोलनों के आंदोलन का एक कोण पर कमरे के तापमान पर पोत को आंदोलन/एक अपशिष्ट कंटेनर के समाधान के लिए टोपी हटाने और प्रतिक्रिया पोत के गोताख़ोर धक्का से नाली । ।
    3. पोत के लिए 20% रंज/DMF समाधान के 2 मिलीलीटर जोड़ें और पोत कैप । 2 मिनट के लिए यह शेखर पर आंदोलन, और अपशिष्ट कंटेनर के लिए समाधान नाली ।
    4. पोत के लिए 20% रंज/DMF समाधान के 2 मिलीलीटर जोड़ें, टोपी पोत, और यह 12 मिनट के लिए कमरे के तापमान पर आंदोलन । टोपी निकालें और अपशिष्ट कंटेनर के लिए समाधान नाली ।
    5. DMF के 1 मिलीलीटर जोड़कर राल धो, पोत कैपिंग, और 1 मिनट के लिए पोत आंदोलन । टोपी को हटा दें और गोताख़ोर को धकेलते हुए समाधान को छानकर निकाल लें । 4 अतिरिक्त समय के लिए DMF के साथ राल धो लो ।
  3. मोनोमर अतिरिक्त और एन-टर्मिनल acetylation
    नोट: प्रत्येक मोनोमर अलावा चक्र दो प्रतिक्रिया कदम, bromoacetylation और विस्थापन शामिल है ।
    1. Nme-राल फार्म करने के लिए पहले मोनोमर अलावा चक्र बाहर ले ।
    2. कोई bromoacetylation प्रतिक्रिया निष्पादित करें । एक चोंच में ०.८ एम BMA/DMF सॉल्यूशन की 1 मिलीलीटर और ०.८ m/DMF सॉल्यूशन का 1 मिलीलीटर मिलाएं । एक प्रतिक्रिया राल युक्त पोत और टोपी पोत को मिश्रण हस्तांतरण । शेखर पर पोत प्लेस और यह 20 मिनट के लिए कमरे के तापमान पर आंदोलन । टोपी निकालें और अपशिष्ट कंटेनर के लिए समाधान नाली ।
    3. DMF के 1 मिलीलीटर जोड़कर राल धो, पोत कैपिंग, यह 1 मिनट के लिए आंदोलन, और गोताख़ोर धक्का द्वारा समाधान draining । डीसीएम की 1 मिलीलीटर जोड़कर राल धो, 1 मिनट के लिए पोत आंदोलन, और समाधान draining । एक बार और अधिक डीसीएम के साथ राल धो, और फिर इसे DMF से धो दो बार ।
    4. एक विस्थापन प्रतिक्रिया करते हैं । १.० M Nme/DMF समाधान की 1 मिलीलीटर जोड़ें, टोपी पोत, ६० मिनट के लिए कमरे के तापमान पर पोत आंदोलन । टोपी को हटा दें और गोताख़ोर को धकेल कर समाधान को छानकर रखें ।
    5. 1 मिलीलीटर DMF जोड़कर राल धो लो, 1 मिनट के लिए पोत आंदोलन, और गोताख़ोर धक्का द्वारा समाधान draining । 1 मिलीलीटर डीसीएम में ड्राइंग, 1 मिनट के लिए आंदोलन, और समाधान draining द्वारा राल धो लो । डीसीएम को एक बार और धोकर, DMF के साथ दो बार धोने के बाद ।
    6. दोहराएँ मोनोमर अतिरिक्त चक्र कदम से 1.3.2 करने के लिए 1.3.5 करने के लिए फार्म Nae-(Npe-Nme)4-राल. विस्थापन अभिक्रिया (1.3.4) के चरण दोहराते समय peptoid अनुक्रम के अनुसार एक विशिष्ट अमीन समाधान का प्रयोग करें ।
      नोट: peptoid चेन c-टर्मिनस से सी-टर्मिनल राल के लिए बाध्य अवशेषों के साथ से विस्तृत है ।
    7. एसी-Nae-(Npe-Nme)4-राल बनाने के लिए एन टर्मिनल acetylation प्रदर्शन ।
    8. diisopropylethylamine कॉकटेल के लगभग 2 मिलीलीटर बनाने के लिए एसिटिक एनहाइड्राइड, ४३.५ µ एल ऑफ एन, एन-DIPEA (DMF), और एक यूरिन में 2 एमएल के ९२ µ एल का मिश्रण मिलाएं ।
    9. राल युक्त पोत के लिए acetylation कॉकटेल के 2 मिलीलीटर जोड़ें, टोपी पोत, और यह ६० मिनट के लिए कमरे के तापमान पर आंदोलन । टोपी निकालें और गोताख़ोर को धकेल कर हल नाली ।
    10. DMF के 1 मिलीलीटर जोड़कर राल धो, 1 मिनट के लिए पोत आंदोलन, और गोताख़ोर धक्का द्वारा समाधान draining । डीसीएम की 1 मिलीलीटर जोड़कर राल धो, 1 मिनट के लिए पोत आंदोलन, और समाधान draining । दोहराएं एक बार और डीसीएम के साथ राल धोने, तो DMF के साथ दो बार और धो लो ।
    11. डीसीएम की 1 मिलीलीटर जोड़कर राल धो, 1 मिनट के लिए पोत आंदोलन, और गोताख़ोर धक्का द्वारा समाधान draining । दो बार डीसीएम के साथ धुलाई दोहराएं । टोपी निकालें और 10 मिनट के लिए प्रतिक्रिया पोत में राल हवा सूखी चलो ।
  4. दरार और शुद्धि
    1. एक यूरिन में 4 एमएल का क्लीवेज कॉकटेल बनाने के लिए ३.८ मिलीलीटर की TFA, १०० µ एल ऑफ triisopropylsilane (टिप्स), और १०० µ एल के HPLC ग्रेड एच2ओ में मिक्स करें ।
    2. राल युक्त पोत को हौसले से बनाया दरार कॉकटेल के 4 मिलीलीटर जोड़ें, टोपी पोत, और यह 2 घंटे के लिए कमरे के तापमान पर आंदोलन ।
    3. कैप निकालें और एक ५० मिलीलीटर के केंद्रापसारक ट्यूब में निस्पंदन समाधान इकट्ठा । पोत के लिए TFA के 1 मिलीलीटर जोड़ें, यह टोपी, और आंदोलन के लिए 1 min. एक ही केंद्रापसारक ट्यूब में निस्पंदन समाधान इकट्ठा ।
    4. के बारे में 1 मिलीलीटर चिपचिपा समाधान छोड़ दिया है जब तक धीरे नाइट्रोजन गैस की एक धारा में उड़ाने से TFA लुप्त हो जाना ।
    5. शेष समाधान करने के लिए diethyl ईथर के 15 मिलीलीटर जोड़ें, टोपी केंद्रापसारक ट्यूब, और यह एक में गर्मी-20 ° c फ्रीजर 2 घंटे के लिए रात भर के लिए । क्रूड peptoid सफेद ठोस के रूप में हाला ।
    6. गोली ठोस 10 मिनट के लिए ४,४२७ x जी में एक केंद्रापसारक का उपयोग कर । केंद्रापसारक ट्यूब और खिचड़ी भाषा की टोपी हटाने के लिए एक चोंच ध्यान में ठोस खोने के बिना diethyl ।
      चेतावनी: Diethyl ईथर एक ज्वलनशील कार्बनिक विलायक है । कृपया एक diethyl ईथर सुरक्षित केंद्रापसारक का उपयोग करें ।
    7. ठोस, ट्यूब कैपिंग, और यह केंद्रापसारक में रखने के केंद्रापसारक ट्यूब में बर्फ ठंड diethyl ईथर के 10 मिलीलीटर जोड़ने के द्वारा ठोस धो लो । ४,४२७ x g पर 10 मिनट के लिए केंद्रापसारक प्रदर्शन करें । से केंद्रापसारक ट्यूब निकालें केंद्रापसारक और खिचड़ी भाषा में एक चोंच ध्यान से ठोस खोने के बिना diethyl ।
    8. ठोस धीरे नाइट्रोजन गैस की एक धारा में उड़ाने से सूखी ।
    9. सूखे ठोस भंग करने के लिए HPLC ग्रेड एच2O के 10 मिलीलीटर जोड़ें । ०.४५ µm के ताकना आकार के साथ एक नायलॉन सिरिंज फिल्टर के माध्यम से समाधान दर्रा, और एक पूर्व भारित ५० एमएल के केंद्रापसारक ट्यूब में निस्पंदन इकट्ठा ।
    10. शेल रखने और एक 12-औंस, डबल खड़ी विस्तारित polystyrene कप 1/3 तरल नाइट्रोजन से भरा में peptoid समाधान युक्त केंद्रापसारक ट्यूब घूर्णन द्वारा समाधान फ्रीज । Lyophilize ठोस peptoid उपज के लिए रात भर जमे हुए समाधान ।
    11. lyophilization दोहराएं ठोस peptoid को भंग करके एक और बार में HPLC के 10 मिलीलीटर ग्रेड एच2हे, तरल नाइट्रोजन में खोल ठंड, और lyophilizing रातोंरात । परिणामी peptoid मास स्पेक्ट्रोमेट्री द्वारा अनुक्रम विश्लेषण के लिए पर्याप्त रूप से शुद्ध है ।

2. एमएस माप और अनुक्रम विश्लेषण

नोट: एमएस/ms प्रयोग एक ट्रिपल-quadrupole मास में एक electrospray ionization (ईएसआई) स्रोत के लिए युग्मित स्पेक्ट्रोमीटर में किया जाता है । डेटा संग्रह साधन के साथ साथ डेटा अधिग्रहण सॉफ्टवेयर का उपयोग करके नियंत्रित किया जाता है । सामांय प्रक्रिया में शामिल है 1) पूर्ण स्कैन मास स्पेक्ट्रोमेट्री प्रयोग प्रदर्शन और बड़े पैमाने पर स्पेक्ट्रम रिकॉर्डिंग, 2) सीआईडी एमएस/ms प्रयोग और रिकॉर्डिंग एमएस/ms स्पेक्ट्रम, और 3) एमएस/ms वर्णक्रमीय डेटा की तुलना सैद्धांतिक विखंडन योजना peptoid के संरचनात्मक सुविधा के आधार पर भविष्यवाणी की ।

  1. नमूना समाधान की तैयारी
    1. बाहर वजन १.०-२.० मिलीग्राम ठोस peptoid एक 3-5 मिलीलीटर कांच की शीशी में । acetonitrile और पानी के 1 मिलीलीटर मिश्रित विलायक जोड़ें (ACN/एच2O, 1:1, v/peptoid भंग करने के लिए । यह लगभग 10-3 M की एकाग्रता के साथ स्टॉक नमूना समाधान देता है ।
    2. एक १.५ मिलीलीटर में शेयर समाधान के 20 µ l स्थानांतरण ट्यूब और ACN/एच2के 1 मिलीलीटर मिश्रित विलायक जोड़ने के बारे में 10-5 मीटर का एक पतला नमूना समाधान उपज ।
    3. एक और १.५ मिलीलीटर केंद्रापसारक ट्यूब में समाधान के शीर्ष भाग के बारे में ७०० µ एल स्थानांतरण के लिए ४,४२७ x g पर केंद्रापसारक प्रदर्शन द्वारा पतला नमूना समाधान में किसी भी संभव अघुलनशील कणों को निकालें peptoid एमएस के साथ काम कर समाधान एकाग्रता के बारे में 10-5 एम ।
    4. जन स्पेक्ट्रोमेट्री माप के दौरान मनाया संकेत तीव्रता के आधार पर एमएस वर्किंग समाधान की एकाग्रता को समायोजित करें ।
    5. पतला नमूना समाधान में किसी भी संभव अघुलनशील कणों को दूर करने के लिए एक वैकल्पिक तरीका एक ०.२० µm सिरिंज फिल्टर के माध्यम से नमूना समाधान पारित करने के लिए और एक १.५ मिलीलीटर केंद्रापसारक ट्यूब में छानने का काम करने के बारे में 10 के peptoid MS कार्य समाधान बनाने के लिए है-5 एम.
  2. रिकॉर्डिंग मास स्पेक्ट्रा
    1. ACN/एच2O (1:1, के मिश्रित विलायक भागो v/v) electrospray ionization (ईएसआई) स्रोत के माध्यम से और एक मानक सकारात्मक आयन, पूर्ण स्कैन जन स्पेक्ट्रोमेट्री मोड में एक बड़े पैमाने पर चार्ज अनुपात (एम/जेड) १००-१५०० की सीमा के साथ उपकरण की स्थापना की ।
      नोट:
      विशिष्ट ऑपरेटिंग पैरामीटर:
      ईएसआई सुई वोल्टेज, 5 केवी
      केशिका वोल्टेज, ४० वी
      सुखाने गैस (नाइट्रोजन गैस) तापमान, २०० ° c ।
    2. peptoid एमएस काम समाधान के लगभग ३०० µ एल जोड़ें (के बारे में 10-5 एम) एक ५०० µ एल या एक 1 मिलीलीटर सिरिंज में और केशिका polyether ईथर कीटोंन (पीक) टयूबिंग का उपयोग कर ईएसआई प्रवेश करने के लिए सिरिंज कनेक्ट. सिरिंज पंप पर सिरिंज प्लेस और ईएसआई प्रवेश में नमूना समाधान को भ्रमित करने के लिए 10 µ l/मिनट पर प्रवाह दर निर्धारित किया है ।
    3. ईएसआई सुई वोल्टेज पर बारी ईएसआई प्रक्रिया को सक्रिय करने के लिए, और फिर डिटेक्टर पर बारी । प्रोफ़ाइल मोड में प्रदर्शन सेट करें और १००-१,५०० के m/z श्रेणी । प्रोफ़ाइल विंडो में दिखाई गई सामूहिक स्पेक्ट्रम प्रोफ़ाइल देखें । m/z १,२६५ पर चोटी (१,२६४.६ के m/z के रूप में प्रदर्शित) peptoid आयन या protonated peptoid से मेल खाती है ।
    4. 2 मिनट के लिए एमएस स्पेक्ट्रम रिकॉर्ड । "विधि विंडो" में, 2 min "चलाते समय के रूप में." का उपयोग करें रिकॉर्डिंग विंडो खोलें और एक उचित फ़ाइल नाम भरें, और स्पेक्ट्रम रिकॉर्ड करने के लिए प्रारंभ करें ।
      नोट: परिणामी मास स्पेक्ट्रम चित्रा 3में दिखाया गया है ।
    5. १,२६५ के एम/जेड में चोटी की तीव्रता का अनुकूलन । १,१५०-१,३५० के लिए m/z श्रेणी सेट करें और प्रोफ़ाइल विंडो में दिखाए गए एमवी में पीक तीव्रता को देखते हुए केशिका वोल्टेज को समायोजित । उदाहरण के लिए, केशिका वोल्टेज बढ़ाने के लिए ५० V या उच्चतर और पीक तीव्रता के परिवर्तन देखें । इष्टतम पीक तीव्रता के आसपास है १५०-२०० एमवी ।
      नोट: केशिका वोल्टेज समायोजित काफी कुछ आयनों की बहुतायत बदल सकते हैं । केशिका वोल्टेज में वृद्धि peptoid आयन की तीव्रता में वृद्धि हो सकती है. हालांकि, एक उच्च केशिका वोल्टेज भी आयन स्रोत में peptoid आयन के पृथक्करण प्रेरित हो सकता है, और मनाया तीव्रता कम । सुखाने गैस के तापमान का समायोजन m/z १,२६५ पर चोटी की तीव्रता में वृद्धि हो सकती है, लेकिन यह केशिका वोल्टेज को समायोजित करने की तुलना में कम प्रभावी है । यदि m/z १,२६५ पर चोटी इष्टतम तीव्रता तक पहुंच नहीं है, नमूना एकाग्रता समायोजित (या उदाहरण के लिए, एमएस काम समाधान की एकाग्रता दोगुनी) ।
    6. एमएस/एमएस मोड के लिए साधन स्विच । m/z १,२६५ पर अग्रदूत आयन सेट और एम एस/ms मास रेंज में १००-१,४०० के/ "विधि विंडो में," "q1 प्रथम मास" के रूप में m/z १,२६५ का उपयोग करें और "q1 पिछले मास" रिक्त छोड़ दें । "q3 पहले मास" और m/z १,४०० के रूप में "q3 पिछले मास के रूप में m/z १०० का उपयोग करें ।
      नोट: एमएस/एमएस मोड में, पहली quadrupole इकाई (Q1) एक बड़े पैमाने पर फिल्टर के रूप में कार्य करने के लिए पूर्ववर्ती आयन के रूप में peptoid आयन अलग, दूसरी quadrupole इकाई (Q2) एक टक्कर सेल है, और तीसरे quadrupole इकाई (Q3) एक जन विश्लेषक के रूप में कार्य करता है ।
    7. ४० eV और टक्कर गैस पर टकराव ऊर्जा सेट (आर्गन, इस मामले में) १.५ mTorr पर दबाव ।
    8. प्रोफ़ाइल विंडो में प्रदर्शित सामूहिक स्पेक्ट्रम प्रोफ़ाइल देखें । १,२६५ के m/z में चोटी peptoid आयन से मेल खाती है, और कम m/z मूल्यों के साथ चोटियों peptoid आयन से टुकड़े का प्रतिनिधित्व करते हैं ।
    9. विखंडन स्पेक्ट्रम के प्रदर्शन को ऑप्टिमाइज़ करने के लिए टक्कर ऊर्जा को समायोजित करें । उदाहरण के लिए, ४५ eV के लिए टकराव ऊर्जा बढ़ाएं और स्पेक्ट्रम प्रोफ़ाइल के परिवर्तन देखें ।
      नोट: सामांय में, टकराव ऊर्जा बढ़ाने के टुकड़े आयनों की बहुतायत में वृद्धि और peptoid आयन की बहुतायत को कम करेगा । टक्कर गैस के दबाव में वृद्धि भी टुकड़ा आयनों की बहुतायत में वृद्धि होगी ।
      चेतावनी: 2 mTorr से परे टक्कर गैस दबाव में वृद्धि नहीं करते ।
    10. एमएस/ms स्पेक्ट्रम के लिए 2 मिनट रिकॉर्ड । "विधि विंडो में," 2 min "चलाते समय के रूप में." का उपयोग करें रिकॉर्डिंग विंडो खोलें और एक उचित फ़ाइल नाम भरें, और स्पेक्ट्रम रिकॉर्ड करने के लिए प्रारंभ करें ।
    11. 1-2 बार रिकॉर्डिंग दोहराएं ।
  3. Peptoid अनुक्रम विश्लेषण
    नोट: सीआईडी हालत के तहत, peptoid आयन peptoid रीढ़ के साथ बांड के बीच में टुकड़ा के लिए एन टर्मिनल टुकड़े की एक श्रृंखला का उत्पादन बी आयनों बुलाया जाएगा, और सी की एक श्रृंखला-टर्मिनल टुकड़े बुलाया Y-आयनों
    1. N-टर्मिनस को बायीं ओर रखकर और दाईं ओर सी-टर्मिनस पर acetylated peptoid की रासायनिक संरचना को ड्रा करें, और एक विखंडन योजना को चित्र 2aमें दर्शाए अनुसार बनाने के लिए प्रत्येक के बीच में एक डैश्ड रेखा आरेखित करें । चार्ज वाहक इंगित करने के लिए एक डैश्ड सर्कल के साथ एक प्रोटॉन ड्रा । संरचना के बाईं ओर से प्रारंभ करना, N-टर्मिनल अंशों को b1, b2, b8के रूप में इंगित करने के लिए डैश्ड रेखाओं पर लेबल्स रखें । दाईं ओर से प्रारंभ करके, C-टर्मिनल अंशों को y1, y2, y8के रूप में इंगित करने के लिए डैश्ड रेखाओं पर लेबल्स रखें ।
      नोट: एक रासायनिक ड्राइंग सॉफ्टवेयर peptoid संरचना आकर्षित करने के लिए उपयोग किया जा सकता है ।
    2. 4वें के बाईं ओर से बांड के बीच में विखंडन की कल्पना करो, और एन टर्मिनल टुकड़ा और उचित औपचारिक शुल्क के साथ सी-टर्मिनल टुकड़ा की संरचनाओं आकर्षित, के रूप में चित्रा 2 बीमें दिखाया गया है । N-टर्मिनल अंश पर B4 का लेबल रखें, और C-टर्मिनल अंश पर Y5 का लेबल रखें । ५८० का एक मूल्य उपज के लिए संरचना में तत्वों की नाममात्र की जनता संक्षेप द्वारा बी4 के एम/z मान की गणना, और एन-टर्मिनल टुकड़ा पर एम/जेड ५८० जगह है । Y5 का m/z मान परिकलित करें और C-टर्मिनल अंश पर m/z ६८५ रखें ।
    3. सभी आठ बी आयनों और सभी आठ Y आयनों के लिए एम/जेड मूल्यों की गणना, और एक तालिका में उन्हें इकट्ठा, के रूप में तालिका 1में दिखाया गया.
      नोट: अंशों के m/z मानों को एक रासायनिक आरेखण सॉफ़्टवेयर का उपयोग करके परिकलित किया जा सकता है ।
    4. उपकरण के साथ साथ साथ डेटा की समीक्षा सॉफ्टवेयर का उपयोग कर peptoid के दर्ज ms/ लेबलिंग प्राथमिकताओं को "शो आयन लेबल" और लेबल थ्रेशोल्ड को 3% पर सेट करें. यह m/z मूल्यों चोटियों पर लेबल के साथ एक एमएस/
    5. CSV प्रारूप में एक पाठ फ़ाइल के रूप में एमएस/एमएस वर्णक्रमीय डेटा निर्यात और डेटा प्रोसेसिंग सॉफ्टवेयर का उपयोग कर स्पेक्ट्रम का पुनर्निर्माण । चोटियों पर m/z मूल्यों प्लेस । परिणामी ms/ms स्पेक्ट्रम चित्रा 4में दिखाया गया है ।
      नोट: कुछ मास स्पेक्ट्रोमीटर एमएस/एमएस स्पेक्ट्रम पैदा करने के लिए सक्षम डेटा प्रोसेसिंग सॉफ्टवेयर के साथ सुसज्जित हैं । इस स्थिति में, एमएस/ms वर्णक्रमीय डेटा निर्यात करना आवश्यक नहीं है ।
    6. संबंधित B-और Y-आयनों की पहचान करने के लिए तालिका 1 में दिखाए गए लोगों को ms/ms स्पेक्ट्रम पर दिखाए गए m/ उदाहरण के लिए, m/z ५८० पर पीक B4-आयन और m/z ६८५ के रूप में पहचाना जाता है जो Y5-आयन के रूप में पहचाना जाता है । आरेख 4में दिखाए गए अनुसार, स्पेक्ट्रम पर संगत B और Y प्रतीकों के साथ चोटियों को लेबल करें ।

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Representative Results

एन के साथ एक 9-मेर peptoid की संरचना-टर्मिनल acetylation, एसी-Nae-(Npe-Nme)4-एनएच2, चित्रा 1में दिखाया गया है । peptoid एक fritted के रूप में ठोस चरण दृष्टिकोण के द्वारा रिएक्शन पोत मैंयुअल रूप से संश्लेषित किया गया । रिंक राल के बीच (०.०४७ mmol, ८४ मिलीग्राम ०.५६ mmol/जी लदान के साथ) ठोस समर्थन के रूप में प्रयोग किया जाता है एक amidated सी के साथ peptoid उपज-टर्मिनस । peptoid श्रृंखला मोनोमर अलावा के कई चक्र द्वारा बनाया गया है । प्रत्येक मोनोमर अलावा चक्र दो प्रतिक्रियाओं कदम, bromoacetylation और विस्थापन शामिल है । bromoacetylation ०.८ मीटर BMA समाधान और ०.८ एम उद्योग समाधान जोड़कर हासिल की है और प्रतिक्रिया 20 मिनट लगते हैं । विस्थापन acetylation उत्पाद के लिए १.० मीटर अमीन समाधान जोड़कर हासिल की है और प्रतिक्रिया लेता है 1 एच एन-टर्मिनल acetylation एक कॉकटेल समाधान जोड़कर किया गया था ९२ µ एल के एसिटिक एनहाइड्राइड, ४३.५ µ एल के DIPEA, और DMF के 2 मिलीलीटर. peptoid TFA की ३.८ मिलीलीटर युक्त एक कॉकटेल समाधान जोड़कर राल से बंद कर रहा है, १०० µ एल ऑफ टिप्स, और १०० µ एल के HPLC ग्रेड एच2ओ, और प्रतिक्रिया लेता है 2 h. TFA हूड में लगभग 1 मिलीलीटर चिपचिपा तक नाइट्रोजन गैस की एक धारा में उड़ाने से हटा दिया जाता है समाधान छोड़ दिया है । peptoid उत्पाद diethyl आकाश में हाला और केंद्रापसारक द्वारा अलग है, और यह lyophilization के दो पुनरावृत्तियों द्वारा पीछा किया जाता है । जिसके परिणामस्वरूप peptoid एमएस/एमएस विश्लेषण के लिए पर्याप्त रूप से शुद्ध है ।

peptoid के लिए अनुमानित विखंडन योजना चित्रा 2aमें दिखाया गया है, जहां धराशायी सर्कल में प्रोटॉन "मोबाइल प्रोटॉन" कि सीआईडी प्रयोग के दौरान peptoid विखंडन प्रेरित करेगा इंगित करता है । peptoid peptoid रीढ़ के साथ बांड के बीच में आयन टुकड़े, जिसके लिए विखंडन साइटों डैश्ड लाइनों द्वारा संकेत कर रहे हैं । N-टर्मिनल अंशों B-प्रकार आयनों के रूप में लेबल किए गए हैं और C-टर्मिनल अंशों Y-प्रकार आयनों के रूप में लेबल किए गए हैं । यदि विखंडन सभी उपलब्ध बांड के बीच में होता है, कुल आठ एन टर्मिनल टुकड़े, बी1 से बी8, और आठ सी टर्मिनल टुकड़े की कुल, y1 के लिए y8, के रूप में होगा । प्रत्येक टुकड़ा एक इसी m/z मान है कि टुकड़ा में सभी तत्वों की नाममात्र की जनता संक्षेप द्वारा गणना की है । एक उदाहरण के रूप में, संरचनाओं और इसी एम/z मूल्यों (नाममात्र की जनता) के बी4-आयन और Y5-आयन चित्रा 2 बीमें दिखाए जाते हैं । बी4 आयन के लिए रासायनिक फार्मूला सी है31एच४२एन5ओ6+, और नाममात्र द्रव्यमान समीकरण द्वारा गणना की जाती है (31 x 12) + (४२ x 1) + (5 x 14) + (6 x 16) = ५८० । बी4 के बाद से एक अकेले आरोपित आयन है, m/z मान 580/1 = ५८० होगा । चित्रा2 ए में, बी4आयन की संरचना एक सरलीकृत रूप है (विवरण के लिए चर्चा अनुभाग देखें) । b1-b8 से और y1-y8 से सभी अंश आयनों की परिकलित m/z मान (नाममात्र मास) तालिका 1में दिए गए हैं ।

जन विश्लेषण में दो प्रक्रियाएं शामिल हैं । पहली प्रक्रिया peptoid नमूना के पूर्ण स्कैन मास स्पेक्ट्रोमेट्री विश्लेषण करने के लिए है । यह परिणाम इंगित करता है कि क्या नमूना peptoid की एक औसत दर्जे का राशि, और नमूने के सापेक्ष शुद्धता शामिल हैं । peptoid आयन के पूर्ण स्कैन व्यापक स्पेक्ट्रम चित्रा 3में दिखाया गया है, जहां एम/z मूल्यों निकटतम पूर्णांक संख्या के लिए गोल कर रहे हैं । m/z १,२६५ पर चोटी protonated peptoid के अनुरूप है, और m/z १,२८७ पर चोटी peptoid के सोडियम आयन adduct से मेल खाती है । m/z ६३३ और m/z ६४४ पर दो चोटियों क्रमशः दोगुनी protonated और मिश्रित protonated-sodiated peptoids के अनुरूप है । इन परिणामों का सुझाव है कि peptoid नमूना बाहर ले जाने के लिए पर्याप्त शुद्ध है ms/

मास विश्लेषण में दूसरी प्रक्रिया एम/जेड १,२६५ पर protonated peptoid पर एमएस/ms प्रयोग करने के लिए है । इस प्रक्रिया को पहले quadrupole इकाई द्वारा अग्रदूत peptoid आयन अलग शामिल है, सीआईडी में peptoid आयन खंडित, और टुकड़ा आयनों छंटाई उनके एम के अनुसार तीसरे quadrupole इकाई के द्वारा/ परिणामी स्पेक्ट्रम चित्रा 4में दिखाया गया है, जहां m/z मान निकटतम पूर्णांक तक पूर्णांकित किए जाते हैं । m/z १,२६५ पर चोटी protonated peptoid से मेल खाती है । कम m/z मूल्यों पर अंय चोटियों peptoid आयन से टुकड़ा आयनों के अनुरूप हैं । अंश आयनों के रूप में या तो बी-आयन या Y-आयन की भविष्यवाणी की ( तालिका 1में दिखाया गया है) peptoid विखंडन योजना ( चित्रा 2में दिखाया गया) के आधार पर उन लोगों के साथ उनके एम/ सात y-आयनों (y2 to y8) और सात b-आयनों (b1 से b7) के लिए अवलोकन बहुतायत के साथ बनते हैं । सूचना है कि Y-आयनों की बहुतायत सबसे बी आयनों की तुलना में बहुत अधिक है ।

Figure 1
चित्रा 1: peptoid एसी-Nae की रासायनिक संरचना-(Npe-Nme)4-NH2. peptoid ठोस चरण दृष्टिकोण के माध्यम से मैंयुअल रूप से संश्लेषित किया गया । कृपया यहां क्लिक करें इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण को देखने के लिए ।

Figure 2
चित्रा 2: protonated peptoid एसी-Nae-(Npe-Nme)4-NH2के लिए विखंडन योजना । peptoid peptoid रीढ़ के साथ बांड के बीच में आयन टुकड़े को एन-टर्मिनल टुकड़े की एक श्रृंखला का उत्पादन बी आयनों और सी की एक श्रृंखला-टर्मिनल टुकड़े बुलाया Y-आयनों । क) protonated peptoid एसी-Nae-(Npe-Nme)4-NH2के लिए विखंडन योजना की भविष्यवाणी की है । डैश्ड रेखाएं फ़्रेग्मेंटेशन साइट्स को इंगित करती हैं, प्रतीक b1 से b8 इंगित करता है N-टर्मिनल अंशों, और y1 के लिए प्रतीक y8 के लिए C-टर्मिनल अंशों इंगित करता है; ख) योजनाबद्ध संरचनाओं के साथ नमूना विखंडन । संरचनाओं बी4-आयन और Y5-इसी एम/z मूल्यों के साथ आयन, क्रमशः दिखाओ । m/z मूल्यों संरचना में तत्वों की नाममात्र की जनता संक्षेप द्वारा गणना कर रहे हैं । कृपया यहां क्लिक करें इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण को देखने के लिए ।

Figure 3
चित्रा 3: peptoid एसी-Nae-(Npe-Nme) के पूर्ण बड़े पैमाने पर स्पेक्ट्रम स्कैन-4-NH2, जहां m/z मान निकटतम पूर्णांक के लिए पूर्णांक बनाया गया है । m/z १,२६५ पर चोटी peptoid आयन से मेल खाती है, [p + H]+, और m/z १,२८७ पर पीक peptoid के सोडियम आयन adduct से मेल खाती है, [p + Na]+. m/z ६३३ और m/z ६४४ पर दो चोटियों दोगुना चार्ज peptoid के अनुरूप, [p + 2H]2 + और [p + H + Na]2 +, क्रमशः । कृपया यहां क्लिक करें इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण को देखने के लिए ।

Figure 4
चित्रा 4: एमएस/एमएस स्पेक्ट्रम protonated peptoid एसी-Nae-(Npe-Nme)4-NH2 असाइन किए गए अंशों के साथ लेबल । m/z १,२६५ पर पीक protonated peptoid, [P + H]+से मेल खाती है, और निचली m/z मान के साथ चोटियों टुकड़ा आयनों के अनुरूप है । B-और Y-आयनों peptoid आयन की विखंडन योजना के आधार पर उन लोगों के साथ उनके एम/z मूल्यों की तुलना द्वारा आवंटित कर रहे हैं । कृपया यहां क्लिक करें इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण को देखने के लिए ।

बी आयन m/z मान (अभिहित मास) Y-आयन m/z मान (अभिहित मास)
B1 १४३ Y1 १३३
B2 ३०४ Y2 २९४
बी3 ४१९ Y3 ४०९
B4 ५८० Y4 ५७०
B5 ६९५ Y5 ६८५
B6 ८५६ Y6 ८४६
B7 ९७१ Y7 ९६१
B8 ११३२ Y8 ११२२

तालिका 1: protonated peptoid Ac-Nae-(Npe-Nme) की अनुमानित विखंडन योजना के आधार पर सैद्धांतिक m/z मान परिकलित 4 -एनएच 2 . बी आयन और Y-आयन एन के इसी टुकड़ा आयनों का संकेत-टर्मिनस और सी-टर्मिनस, क्रमशः । प्रत्येक m/z मान (नाममात्र मास) है कि टुकड़ा आयन में तत्वों के नाममात्र की जनता संक्षेप द्वारा गणना की है ।

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Discussion

एक nonamer peptoid, एसी-Nae-(Npe-Nme)4-एनएच2, प्रस्तुत प्रोटोकॉल का उपयोग कर संश्लेषित किया गया है । संश्लेषण तंत्र एक सिरिंज की तरह-ठोस चरण प्रतिक्रिया पोत और एक यांत्रिक शेखर शामिल हैं । प्रतिक्रिया जहाजों वाणिज्यिक उपलब्ध है और कम लागत । एक यांत्रिक शेखर रसायन प्रयोगशालाओं में एक आम तंत्र है । एक सिरिंज की तरह प्रतिक्रिया पोत के उपयोग के साथ, समाधान में तैयार किया जा सकता है और मैंयुअल रूप से गोताख़ोर चलती द्वारा पोत के बाहर धकेल दिया । इस तकनीक मोनोमर इसके अलावा और राल दरार प्रतिक्रियाओं को एक एकल प्रतिक्रिया पोत में होने की अनुमति देता है और दरार के लिए एक और पोत में राल बंधे मध्यवर्ती उत्पाद के हस्तांतरण के कदम समाप्त । इस तकनीक को भी प्रतिक्रिया पोत से समाधान को दूर करने के लिए एक वैक्यूम निष्कर्षण डिवाइस के लिए की आवश्यकता समाप्त । वैक्यूम निष्कर्षण सामांयतः मैनुअल peptoid संश्लेषण कि अंय शोधकर्ताओं ने19,20द्वारा प्रदर्शन किया गया है में प्रयोग किया जाता है । अच्छी तरह से प्रतिक्रिया कदम के बीच राल धोने के लिए एक उच्च शुद्धता उत्पाद प्राप्त करने के लिए महत्वपूर्ण है । एक संभावित समस्या मोनोमर अतिरिक्त के कई चक्र के बाद प्रतिक्रिया पोत में frit के कॉलेस्ट्रॉल है । इस समस्या का समाधान एक नई प्रतिक्रिया पोत में राल हस्तांतरण और संश्लेषण की प्रक्रिया जारी रखने के लिए है । इस संश्लेषण तकनीक 10-12 अवशेषों को peptoids के लिए अच्छी तरह से काम करता है. अब peptoids के लिए गोताख़ोर को धक्का देकर रिएक्शन पोत से समाधान निकालना मुश्किल हो जाता है । इस मामले में, एक निर्वात निष्कर्षण डिवाइस प्रतिक्रिया पोत से समाधान को दूर करने के लिए उपयोग किया जा सकता है (गोताख़ोर एक डाट द्वारा प्रतिस्थापित किया जाना चाहिए). संश्लेषण प्रोटोकॉल में, कच्चे उत्पाद diethyl ईथर में peptoid को तेज़ी से शुद्ध है । कुछ छोटे और उच्च ध्रुवीय peptoids diethyl ईथर में वेग नहीं हो सकता है । इस मामले में, peptoid 10% एसिटिक एसिड में कच्चे उत्पाद को भंग करके अलग किया जा सकता है और diethyl ईथर कई बार, जो lyophilization द्वारा पीछा किया जाता है के साथ समाधान धोने । कुछ अत्यधिक hydrophobic peptoids भी diethyl आकाश में हाला नहीं हो सकता है । इस मामले में, diethyl ईथर लुप्त हो जाना और peptoid उत्पाद को शुद्ध करने के लिए एक उलट चरण HPLC का उपयोग करें ।

इस अध्ययन में, peptoid आयन ईएसआई द्वारा उत्पंन होता है और एमएस/ms प्रयोग एक ट्रिपल-quadrupole मास स्पेक्ट्रोमीटर में किया जाता है । पहली quadrupole इकाई द्वारा आयन अलगाव की क्षमता की वजह से, नमूना सीधे ईएसआई स्रोत है, जो तरल क्रोमैटोग्राफी (नियंत्रण रेखा) के लिए की आवश्यकता समाप्त में संचार किया है । अकेले protonated peptoids भी आसानी से मैट्रिक्स की सहायता से लेजर desorption-ionization (मालदी) तकनीक का उपयोग कर उत्पंन किया जा सकता है । एमएस/एमएस प्रयोगों के रूप में अच्छी तरह से बड़े पैमाने पर स्पेक्ट्रोमीटर के अन्य प्रकार का उपयोग कर बाहर किया जा सकता है, जैसे एक आयन-जाल स्पेक्ट्रोमीटर. हालांकि अंश आयनों के सापेक्ष बहुतायत अलग अलग उपकरणों का उपयोग कर दर्ज कर रहे हैं अगर एमएस/ms स्पेक्ट्रा भिन्न दिखाई दे सकते हैं, गुणात्मक वर्णक्रमीय सुविधाओं के समान होना चाहिए । सामान्य में, अलग टुकड़ा आयनों के सापेक्ष बहुतायत साधन मापदंडों के लिए अत्यधिक संवेदनशील है । टक्कर ऊर्जा बदलने और टक्कर गैस दबाव टुकड़ा आयनों के सापेक्ष बहुतायत काफी बदल सकते हैं । उदाहरण के लिए, टकराव ऊर्जा बढ़ाने या टकराव गैस के दबाव में वृद्धि विखंडन को बढ़ावा देने, और एक परिणाम के रूप में, peptoid अग्रदूत आयन की बहुतायत कम हो जाएगा और टुकड़ा आयनों की बहुतायत में वृद्धि होगी । यह अध्ययन अकेले मुझपर peptoids पर केंद्रित है । इस प्रोटोकॉल का उपयोग कर अध्ययन peptoids की लंबाई जन स्पेक्ट्रोमीटर की एम/जेड श्रेणी द्वारा सीमित है । एम/जेड २,००० तक मास रेंज के साथ एक मास स्पेक्ट्रोमीटर के लिए, चार्ज peptoids के एम/जेड मूल्यों ऊपरी सीमा से कम होना चाहिए । यदि peptoids एक आणविक जन स्पेक्ट्रोमीटर की सीमा से अधिक उच्च है, एक दोहरीकरण protonated peptoid के अग्रदूत आयन के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता है । एक दोगुना चार्ज peptoid एक एम/z मूल्य है जो अकेले के लगभग आधा है होगा एक आरोप लगाया ।

इस काम में प्रस्तुत peptoid पक्ष श्रृंखला समूह के रूप में एक प्राथमिक अमीन के साथ एक बुनियादी अवशेष शामिल हैं । बुनियादी अवशेषों एक प्रोटॉन साइट है, जो जन स्पेक्ट्रोमीटर के ईएसआई स्रोत में ionization क्षमता में वृद्धि होगी के रूप में कार्य करता है । कम ध्रुवीय (अधिक hydrophobic) peptoids ईएसआई स्रोत में गरीब ionization क्षमता है । इस मामले में, एक वायुमंडलीय दबाव रासायनिक ionization (APCI) स्रोत peptoids के लिए उपयोग किया जा सकता है । सीआईडी शर्तों के तहत, peptoid आयनों मुख्य रूप से बांड के बीच में टुकड़ा करने के लिए एन टर्मिनल टुकड़े और सी की एक श्रृंखला-टर्मिनल टुकड़े की एक श्रृंखला का उत्पादन । यदि चार्ज वाहक, प्रोटॉन, N-टर्मिनल टुकड़े पर रहता है, बी-आयनों फार्म । अंयथा, Y-आयनों फार्म । चित्रा 2 बी4आयन की एक संरचना से पता चलता है. यह एक सरलीकृत संरचना है, जो m/z मान की गणना करने में मदद करता है । वास्तविक बी आयनों की संभावना एक चक्रीय संरचना में गठित कर रहे हैं, जैसे कि एक पांच सदस्यीय oxazolone अंगूठी23. नहीं सभी की भविष्यवाणी की टुकड़ा आयनों मास में स्पेक्ट्रोमीटर का गठन कर रहे है और बड़े पैमाने पर स्पेक्ट्रम में मनाया । सकारात्मक रूप से चार्ज टुकड़ा आयनों के गठन की दक्षता मोटे तौर पर गैस चरण की बुनियादीता (या प्रोटॉन अपनत्व) टुकड़ा के द्वारा निर्धारित किया जाता है । उच्च मूल के टुकड़े को सकारात्मक रूप से आयनों का आरोप लगाया है और बड़े पैमाने पर स्पेक्ट्रा में मनाया करने का मौका है । सामांय में, अनुमानित टुकड़ा आयनों का कम से ७०% देख एक peptoid के अनुक्रम की भविष्यवाणी के लिए एक यथोचित उच्च विश्वास देता है । मास स्पेक्ट्रोमेट्री द्वारा अनुक्रम विश्लेषण के लिए peptoids डिजाइनिंग में, यह peptoid श्रृंखला के साथ विभिंन स्थलों पर ध्रुवीय पक्ष श्रृंखला समूहों, जैसे alkoxy समूहों के साथ अवशेषों जगह महत्वपूर्ण है ।

सबसे अकेले एन के साथ आरोप लगाया peptoids-टर्मिनल acetylation के लिए, Y-आयनों बी से बहुत अधिक बहुतायत दिखाने के लिए-आयनों21,23. के रूप में चित्रा 3में दिखाया गया है, कि बी1आयन के अलावा, बी आयनों के लिए इसी चोटियों की तीव्रता बहुत Y-आयनों की तुलना में कम है. नि: शुल्क एन टर्मिनल अमीनो समूहों के साथ peptoids के लिए, बी आयनों से अधिक Y-आयनों की उच्च बहुतायत के रूप में अच्छी तरह से देखा गया है21. Y-आयनों के पक्ष से पता चलता है कि आरोप-वाहक प्रोटॉन सी-टर्मिनल अंशों पर निवास करना पसंद करता है, जो कि सी-टर्मिनल अंशों के उच्च प्रोटॉन अपनत्व के कारण है23. B-और Y-आयनों के गठन के अलावा, माध्यमिक टुकड़ा आयनों पानी की हानि या labile पक्ष श्रृंखला समूह के नुकसान के साथ जुड़े अक्सर protonated peptoids में मनाया जाता है । इन माध्यमिक टुकड़ा आयनों अक्सर प्राथमिक टुकड़ा आयनों की चोटियों के बगल में साथी चोटियों की एक श्रृंखला के रूप में दिखाई देते हैं (विशेष रूप से Y-आयनों), और इसी प्राथमिक के द्रव्यमान से labile पक्ष श्रृंखला समूह के द्रव्यमान को घटाया द्वारा पहचाना जा सकता है आयनों टुकड़ा ।

इस प्रोटोकॉल को दर्शाता है कि कैसे मैंयुअल रूप से एक oligo-peptoid संश्लेषित करने के लिए और एक मिलकर जन स्पेक्ट्रोमेट्री विधि का उपयोग कर एक peptoid के मोनोमर अनुक्रम का विश्लेषण । इस संश्लेषण प्रोटोकॉल peptoid संश्लेषण में नए शोधकर्ताओं को प्रशिक्षित करने के लिए एक रसायन विज्ञान शिक्षण प्रयोगशाला में आसानी से अपनाया जा सकता है. इस मास स्पेक्ट्रोमेट्री प्रोटोकॉल एक कुशल उपकरण के रूप में कार्य करता है, न केवल peptoid की पहचान की पुष्टि करने के लिए, लेकिन यह भी मनाया विखंडन पैटर्न के संबंध में peptoid के संरचनात्मक सुविधाओं की विशेषताएं । भविष्य अनुप्रयोगों के एक सहसंबंध peptoid संरचना और संश्लेषण और विविध peptoids के एक पुस्तकालय के बड़े पैमाने पर स्पेक्ट्रोमेट्री विश्लेषण के माध्यम से विखंडन पैटर्न जोड़ने नक्शा विकसित शामिल हो सकते हैं ।

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Disclosures

लेखकों का खुलासा करने के लिए कुछ नहीं है ।

Acknowledgments

लेखक श्री माइकल Connolly और डॉ रोनाल्ड Zuckermann (आणविक फाउंड्री, लॉरेंस बर्कले राष्ट्रीय प्रयोगशाला) peptoid संश्लेषण में तकनीक के समर्थन के लिए शुक्रिया अदा करना चाहूंगा । हम राष्ट्रीय विज्ञान फाउंडेशन (चे-१३०१५०५) से समर्थन स्वीकार करते हैं । पेसिफिक युनिवर्सिटी में केमिस्ट्री मास स्पेक्ट्रोमेट्री फैसिलिटी पर सभी मास स्पेक्ट्रोमेट्री प्रयोगों का आयोजन किया गया ।

Materials

Name Company Catalog Number Comments
ESI-triple quadrupole mass spectrometer, Varian 320L Agilent Technologies Inc. The mass spectrometer was acquired from Varian, Inc.
Varian MS workstation, Version 6.9.2, a data acquisition and data review software Varian Inc. The software is a part of the Varian 320L package
Burrell Scientific Wrist-action shaker, Model 75 DD Fisher Scientific International Inc. 14-400-126
Hermle Centrifuge, Model Z 206 A Hermle Labortechnik GmbH
Solid phase reaction vessel, 10 mL Torviq SF-1000
Pressure caps for reaction vessels Torviq PC-SF
Syringe filters, pore size 0.2 μm Fisher Scientific Inc. 03-391-3B
Syringe filters, pore size 0.45 μm Fisher Scientific Inc. 03-391-3A
Polypropylene centrifuge tuges, 50 mL VWR International, LLC. 490001-626
Polypropylene centrifuge tuges, 15 mL VWR International, LLC. 490001-620
ChemBioDraw, Ultra, Version 12.0 CambridgeSoft Corporation CambridgeSoft is now part of PerkinElmer Inc.
Styrofoam cup, 12 Oz Common Supermarket
Rink amide resin Chem-Impex International, Inc. 10619
Piperidine Chem-Impex International, Inc. 02351 Highly toxic
N, N’-diisopropylcarbodiimide Chem-Impex International, Inc. 00110 Highly toxic
Bromoacetic acid Chem-Impex International, Inc. 26843 Highly toxic
2-Phenylethylamine VWR International, LLC. EM8.07334.0250
2-Methyoxyethylamine Sigma-Aldrich Co. LLC. 241067
N-Boc-ethylenediamine VWR International, LLC. AAAL19947-06
Acetic anhydride Sigma-Aldrich Co. LLC. 252845
N, N-dimethylformamide VWR International, LLC. BDH1117-4LG Further distillation before use
N, N-diisopropylethylamine Chem-Impex International, Inc. 00141
Triisopropylsilane Chem-Impex International, Inc. 01966
Trifluoroacetic acid Chem-Impex International, Inc. 00289 Highly toxic
Millipore MILLI-Q Academic Water Purification System Millipore Corporation ZMQP60001 For generating HPLC grade water
HPLC-grade Water Produced from Millipore MILLI-Q® Academic Water Purification System
Methanol Pharmco-Aaper 339USP/NF HPLC grade
Acetonitrile Fisher Scientific International, Inc. A998-4 HPLC grade
Diethyl ether VWR International, LLC. BDH1121-19L Further distillation before use
Dichloromethane VWR International, LLC. BDH1113-19L Further distillation before use
Nitrogen gas Fresno Oxygen/Barnes Supply NIT 50-C-F Ultra high purity, 99.9995%
Argon gas Fresno Oxygen/Barnes Supply ARG 50-C-F Ultra high purity, 99.9995%

DOWNLOAD MATERIALS LIST

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रसायन विज्ञान अंक १३२ Peptoid एन-alkylated glycine संश्लेषण मास स्पेक्ट्रोमेट्री अनुक्रम विश्लेषण विखंडन पैटर्न वाई-आयन बी-आयन
Oligo-peptoids का संश्लेषण एवं मास स्पेक्ट्रोमेट्री विश्लेषण
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Ren, J., Mann, Y. S., Zhang, Y.,… More

Ren, J., Mann, Y. S., Zhang, Y., Browne, M. D. Synthesis and Mass Spectrometry Analysis of Oligo-peptoids. J. Vis. Exp. (132), e56652, doi:10.3791/56652 (2018).

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