Reactie-instrumenten voor peptide-vaste-fasesynthese

Wat is peptide?

Polypeptide is een biologisch actieve stof die verband houdt met verschillende celfuncties in het organisme. De moleculaire structuur zit tussen aminozuren en eiwitten in. Het is een verbinding die wordt gevormd door een verscheidenheid aan aminozuren gecombineerd door peptidebindingen in een bepaalde volgorde. Polypeptide is een algemene term voor biologisch actieve stoffen waarbij verschillende cellulaire functies in organismen betrokken zijn, en wordt vaak gebruikt in functionele analyse, antilichaamonderzoek, met name de ontwikkeling van geneesmiddelen en andere gebieden.

Basisprincipes van peptide-vaste-fasesynthese

Eerst wordt de hydroxygroep van het hydroxy-terminale aminozuur van de te synthetiseren peptideketen verbonden met een onoplosbare polymeerhars in een covalente bindingsstructuur, en vervolgens wordt het aminozuur gebonden aan de vaste-fasedrager gebruikt als de aminocomponent om verwijder de amino-beschermende groep en sluit deze aan. De overmaat geactiveerde carboxylgroep reageert om de peptideketen te verlengen. Herhaal de bewerking (condensatie → wassen → ontscherming → neutralisatie en wassen → de volgende ronde van condensatie) om de lengte van de te synthetiseren peptideketen te bereiken. Ten slotte wordt de peptideketen van de hars gesplitst en gezuiverd om het gewenste polypeptide te verkrijgen. De -aminogroep beschermd door BOC (tert-butoxycarbonyl) wordt de BOC-vaste-fasesynthesemethode genoemd, en de α-aminogroep beschermd met FMOC (9-fluoreenmethoxycarbonyl) wordt de FMOC-vaste-fasesynthesemethode genoemd.

Polypeptidesyntheseproces

A: Selectie van hars en immobilisatie van aminozuren

Er zijn drie hoofdtypen polymeerdragers die worden gebruikt voor de synthese van polypeptiden: verknoopte polystyreen-, polyamide- en polyethyleenglycol-lipideharsen. De immobilisatie van aminozuren wordt voornamelijk bereikt door de vorming van covalente bindingen tussen de carboxylgroepen van de beschermde aminozuren en de reactieve groepen van de hars.

B: Bescherming en verwijdering van aminogroep, carboxylgroep en zijketen

Om met succes een polypeptide met een specifieke aminozuursequentie te synthetiseren, is het noodzakelijk om de amino- en carboxylgroepen te beschermen die niet betrokken zijn bij de vorming van amidebindingen, en tegelijkertijd de actieve groep op de aminozuurzijketen te beschermen, en verwijder de beschermende groep nadat de reactie is voltooid. In de afgelopen jaren is de FMOC-synthesemethode veel gebruikt. Carboxylgroepen worden gewoonlijk beschermd door estergroepen te vormen. Methyl- en ethylesters zijn gebruikelijke methoden voor het beschermen van carboxylgroepen bij stapsgewijze synthese.

C: Peptidevormende reactie

De peptidevormende reactie in de vaste fase is in het algemeen om twee overeenkomstige amino-beschermde en carboxyl-beschermde aminozuren in oplossing te brengen zonder een peptidebinding te vormen. Om een amidebinding te vormen, is de meest gebruikte methode om de carboxylgroep te activeren om te worden. De amidebinding wordt gevormd door zuuranhydriden, actieve esters, zuurchloriden te mengen of symmetrische zuuranhydriden te vormen met een sterk condensatiemiddel (zoals carbodiimide).

D: Splitsing en zuivering van synthetische peptideketens

De BOC-methode gebruikt TFA+HF om de beschermende groep van de zijketen te splitsen en te verwijderen, en de FMOC-methode gebruikt TFA rechtstreeks. Verdere zuivering, scheiding en zuivering van synthetische peptideketens worden gewoonlijk uitgevoerd door vloeistofchromatografie, affiniteitschromatografie, capillaire elektroforese en dergelijke.

Wat zijn de reactie-instrumenten voor peptide-vaste-fasesynthese?

Het proces van vaste-fasesynthese van peptiden is zeer gecompliceerd en vereist intuïtieve controle door operators. Tegelijkertijd kan online snijden worden uitgevoerd na synthese (het snijreagens TFA is extreem corrosief). Deze eisen beperken het materiaal van de reactor. Glazen reactor wordt door veel scheikunde- en biologie-experts gebruikt vanwege de volledig transparante en corrosiebestendige eigenschappen.

Met de ontwikkeling van peptide-vastefasesynthesetechnologie en de verbetering van de corrosieweerstand van roestvrijstalen materialen, is de 316 roestvrijstalen reactor ook geleidelijk gebruikt in de hoofdlaboratoriumreactor en heeft deze een betere thermische geleidbaarheid dan glas, terwijl de fragiele glaskenmerken worden vermeden .

Wat de eigenlijke operatie betreft, hangt de keuze tussen glas en roestvrij staal af van verschillende testdoeleinden of productiebehoeften.