Strumenti di reazione per la sintesi in fase solida di peptidi

Cos'è il peptide?

Il polipeptide è una sostanza biologicamente attiva correlata a varie funzioni cellulari nell'organismo. La sua struttura molecolare è tra aminoacidi e proteine. È un composto formato da una varietà di amminoacidi combinati da legami peptidici in un certo ordine. Polipeptide è un termine generale per sostanze biologicamente attive che coinvolgono varie funzioni cellulari negli organismi ed è spesso utilizzato nell'analisi funzionale, nella ricerca sugli anticorpi, in particolare nello sviluppo di farmaci e in altri campi.

Principi di base della sintesi in fase solida di peptidi

In primo luogo, il gruppo idrossile dell'amminoacido idrossi-terminale della catena peptidica da sintetizzare è collegato con una resina polimerica insolubile in una struttura di legame covalente, e quindi l'amminoacido legato al vettore in fase solida viene utilizzato come componente amminico per rimuovere il gruppo amminico protettore e connettersi con lo stesso La parte carbossilica attivata in eccesso reagisce per allungare la catena peptidica. Ripetere l'operazione (condensazione→lavaggio→deprotezione→neutralizzazione e lavaggio→il prossimo giro di condensazione) per raggiungere la lunghezza della catena peptidica da sintetizzare. Infine, la catena peptidica viene scissa dalla resina e purificata per ottenere il polipeptide desiderato. Il gruppo α-amminico protetto da BOC (terz-butossicarbonile) è chiamato metodo di sintesi in fase solida BOC e il gruppo α-amminico protetto con FMOC (9-fluorenemetossicarbonile) è chiamato metodo di sintesi FMOC in fase solida.

Processo di sintesi dei polipeptidi

A: Selezione della resina e immobilizzazione degli amminoacidi

Esistono tre tipi principali di veicoli polimerici utilizzati per la sintesi dei polipeptidi: polistirene reticolato, poliammide e resine lipidiche di polietilenglicole. L'immobilizzazione degli amminoacidi si ottiene principalmente mediante la formazione di legami covalenti tra i gruppi carbossilici degli amminoacidi protetti ei gruppi reattivi della resina.

B: Protezione e rimozione del gruppo amminico, del gruppo carbossilico e della catena laterale

Per sintetizzare con successo un polipeptide con una specifica sequenza di amminoacidi, è necessario proteggere i gruppi amminico e carbossilico che non sono coinvolti nella formazione di legami ammidici e allo stesso tempo proteggere il gruppo attivo sulla catena laterale dell'amminoacido, e rimuovere il gruppo protettivo al termine della reazione. Negli ultimi anni, il metodo di sintesi FMOC è stato ampiamente utilizzato. I gruppi carbossilici sono generalmente protetti formando gruppi esteri. Gli esteri metilici ed etilici sono metodi comuni per proteggere i gruppi carbossilici nella sintesi graduale.

C: reazione di formazione di peptidi

La reazione di formazione del peptide nella fase solida consiste generalmente nel porre in soluzione due corrispondenti amminoacidi protetti da ammino e da carbossile senza formare un legame peptidico. Per formare un legame ammidico, il metodo comunemente usato è attivare il gruppo carbossilico per diventare. Il legame ammidico si forma mescolando anidridi acide, esteri attivi, cloruri acidi o formando anidridi acide simmetriche con un forte agente condensante (come carbodiimmide).

D: Scissione e purificazione di catene peptidiche sintetiche

Il metodo BOC utilizza TFA+HF per tagliare e rimuovere il gruppo di protezione della catena laterale e il metodo FMOC utilizza direttamente TFA. Ulteriore purificazione, separazione e purificazione di catene peptidiche sintetiche vengono solitamente eseguite mediante cromatografia liquida, cromatografia di affinità, elettroforesi capillare e simili.

Quali sono gli strumenti di reazione per la sintesi di peptidi in fase solida?

Il processo di sintesi in fase solida dei peptidi è molto complicato e richiede un monitoraggio intuitivo da parte degli operatori. Allo stesso tempo, il taglio in linea può essere eseguito dopo la sintesi (il reagente di taglio TFA è estremamente corrosivo). Questi requisiti limitano il materiale del reattore. Il reattore in vetro è utilizzato da molti esperti di chimica e biologia per le sue caratteristiche completamente trasparenti e resistenti alla corrosione.

Con lo sviluppo della tecnologia di sintesi in fase solida dei peptidi e il miglioramento della resistenza alla corrosione dei materiali in acciaio inossidabile, il reattore in acciaio inossidabile 316 è stato gradualmente utilizzato anche nel reattore di laboratorio principale e ha una migliore conduttività termica rispetto al vetro, evitando le fragili caratteristiche del vetro .

Per quanto riguarda il funzionamento vero e proprio, la scelta tra vetro e acciaio inossidabile dipende da diversi scopi di prova o esigenze di produzione.