سنتز پپتید با استفاده از التراسونیک (فراصوت)

پپتیدها چیستند؟

 پپتیدها ترکیباتی هستند که در آن اسیدهای آمینه متعدد از طریق پیوندهای آمیدی به هم متصل می شوند که اصطلاحاً پیوندهای پپتیدی نامیده می شود. هنگامی که در ساختارهای پیچیده - که معمولاً از 50 اسید آمینه یا بیشتر تشکیل شده است - متصل می شوند، این ساختارهای پپتیدی بزرگ پروتئین نامیده می شوند. پپتیدها یک واحد ساختمانی ضروری برای زندگی هستند و وظایف متعددی را در بدن انجام می دهند. سنتز پپتید در شیمی آلی، زیست شناسی مولکولی و علوم زیستی، کاربرد دارند و سنتز پپتید فرآیند تولید پپتیدها است. پپتیدها به طور شیمیایی از طریق واکنش تراکم گروه کربوکسیل یک اسید آمینه به گروه آمینه اسید آمینه دیگر سنتز می شوند. استراتژی‌های گروه‌های محافظ (همچنین گروه‌های محافظ) معمولاً برای جلوگیری از واکنش‌های جانبی ناخواسته با زنجیره‌های جانبی اسید آمینه مختلف استفاده می‌شوند. سنتز پپتید شیمیایی (در شرایط آزمایشگاهی) اغلب با جفت کردن گروه کربوکسیل اسید آمینه ورودی (ترمینال C) به انتهای N زنجیره پپتیدی در حال رشد شروع می شود. برخلاف این سنتز C-to-N، بیوسنتز پروتئین طبیعی پپتیدهای طولانی در موجودات زنده در جهت مخالف اتفاق می افتد. این بدان معناست که در بیوسنتز، انتهای N اسید آمینه ورودی به انتهای C زنجیره پروتئین (N-to-C) متصل می شود. بیشتر پروتکل‌های تحقیق و توسعه برای سنتز پپتید مبتنی بر روش‌های فاز جامد هستند، در حالی که روش‌های سنتز فاز محلول را می‌توان در تولید صنعتی در مقیاس بزرگ پپتیدها یافت.

 سنتز پپتید فاز جامد (SPPS) روش رایج برای سنتز پپتید است. التراسونیک (فراصوت) ابزاری قابل اعتماد برای تشدید سنتز پپتید فاز جامد است که منجر به بازدهی بالاتر، خلوص بهبود یافته، بدون راسمی شدن و سرعت واکنش قابل توجهی می شود. Hielscher Ultrasonics راه حل های مختلف اولتراسونیک را برای سنتز، تقسیم و انحلال پپتید ارائه می دهد.

سنتز پپتید با التراسونیک (فراصوت)

 التراسونیک (فراصوت) در حال حاضر به طور گسترده به عنوان روش تشدید کننده در سنتز آلی استفاده می شود و به دلیل مزایای آن مانند کاهش شدید زمان واکنش، بازده بیشتر، محصولات جانبی کمتر، شروع مسیرهای واکنشی مختلف (که به روش های دیگر قابل دستیابی نیست)، به خوبی شناخته شده است. گزینش پذیری واکنشی بهتر هنگامی که التراسونیک (فراصوت) با واکنش های سنتز پپتید همراه شود، می توان مزایای بزرگی نیز به دست آورد. نتایج تحقیقات نشان داده است که سنتز پپتید با کمک اولتراسونیک، عملکرد بهینه پپتیدها را با خلوص بالا، بدون راسمی شدن در یک زمان واکنش کوتاه، به دست می‌آورد.

مزایای سنتز پپتید اولتراسونیک

• بازده پپتید بالا
• سنتز سریعتر قابل توجهی
• خلوص پپتید بالاتر بدون راسمیزه شدن
• سنتز موازی پپتیدهای مختلف قابل مقیاس خطی به هر حجمی

سنتز پپتید فاز جامد با اولتراسوند بهبود می یابد.  سنتز پپتید فاز جامد (SPPS) یک واکنش شیمیایی است که امکان مونتاژ یک زنجیره پپتیدی را از طریق واکنش‌های متوالی مشتقات اسید آمینه روی یک تکیه‌گاه متخلخل نامحلول فراهم می‌کند. با این حال، سنتز به روش سنتی پپتید فاز جامد یک فرآیند نسبتا ناکارآمد و کند است. بنابراین، تشدید سنتز پپتید با امواج التراسونیک (فراصوت) یک ابزار بسیار مورد توجه برای سنتز موثرتر و سریعتر پپتیدها است. سیلوا و همکاران (2021) سنتز پپتید فاز جامد "کلاسیک" فلورنیل متوکسی کربونیل (Fmoc) (SPPS) را با SPPS به کمک اولتراسوند (US) بر اساس تهیه سه پپتید، یعنی گیرنده فاکتور رشد فیبروبلاست 3 (FGFR3) - پپتید خاص (پپتید پپتید) مقایسه کرد. VSPPLTLGQLLS-NH2) و پپتیدهای جدید Pep2 (RQMATADEA-NH2) و Pep3 (AAVALLPAVLLALLAPRQMATADEA-NH2). SPPS به کمک التراسونیک منجر به کاهش 14 برابری (Pep1) و 4 برابری زمان (Pep2) در مونتاژ پپتید در مقایسه با روش "کلاسیک" شد. جالب توجه است که SPPS به کمک اولتراسوند، خلوص Pep1 را بالاتر (82٪) نسبت به SPPS "کلاسیک" (73٪) نشان داد. کاهش زمان قابل توجه همراه با خلوص پپتید خام بالا، تیم تحقیقاتی را بر آن داشت تا از SPPS به کمک التراسونیک برای پپتید بزرگ Pep3 استفاده کنند، که تعداد بالایی از اسیدهای آمینه آبگریز و توالی های همولیگو را نشان می دهد. به طور قابل توجهی، سنتز این پپتید 25 مری در کمتر از 6 ساعت (347 دقیقه) در خلوص متوسط ​​(تقریباً 49٪) به دست آمد.

جداسازی پپتیدها به روش اولتراسونیک

 پس از سنتز پپتید فاز جامد (SPPS)، پپتیدهای سنتز شده باید از رزین های پلیمری جدا شوند. هنگامی که تکان دادن متداول و التراسونیک (فراصوت) برای جداسازی پپتید از رزین با هم مقایسه می‌شوند، روش تکان دادن به تقریباً 1 ساعت زمان نیاز دارد، در حالی که به روش اولتراسونیک را می توان در 15 تا 20 دقیقه انجام داد. جداسازی پپتید اولتراسونیک را می توان برای برش اسیدهای آمینه محافظت شده و پپتیدهای مرتبط با رزین های پلی استایرن از طریق پیوندهای استری بنزیلی نیز اعمال کرد.

چرا التراسونیک شرکت فاپن:

• انواع مختلف دستگاه اولتراسونیکاتور مستقیم و غیر مستقیم
• التراسونیک (فراصوت) با شدت دقیق
• کنترل دمای دقیق
• التراسونیک مداوم یا پالسی
• ویژگی های هوشمند،
• دستگاه های قابل برنامه ریزی برای هر مقیاس پذیری خطی حجمی

همپچنین پیوند های زیر را ببینید:

فرمولاسیون اولتراسونیک حامل های دارویی لیپیدی

محصولات آرایشی و بهداشتی و کرم‌های تولید شده با امولسیون سازی فراصوت