Выбор твердой подложки
Синтетические подходы к получению библиотек часто определяются природой выбранной полимерной подложки. Гранулированный полимер должен соответствовать некоторым критериям, в зависимости от стратегий синтеза и скрининга.
Для получаемых библиотек имеют важное значение размер и однородность гранул, а также устойчивость смолы к формированию кластеров. Способность смолы к набуханию в органической и водной среде особенно важна, когда используются обязательные пробы для скрининга структуры, находящейся еще на грануле.
Основные типы полимерных смол для комбинаторного синтеза используемые в настоящее время:
- Полистирол, сшитый с 0,5-2% дивинилбензола (StratoSpheres)
- Полиэтиленгликоль, привитый на сшитом сополимере полистирол- 1% дивинилбензол (TentaGel, AgroGel, NovaGel)
- Полиэтиленгликоль, привитый на 1% сшитый полистирол (PEG-PS)
- Полистирольная макропористая смола с высокой степью сшивки (AgroPore, TentaPore)
- Сополимер бис-2-акриламидполиэтиленгликоль-моноакриламидо-полиэтиленгликоль (PEGA)
- Диметилакриламид нанесенный на макропористую матрицу кизельгура (Pepsyn K)
- Диметилакриламид нанесенный на макропористую матрицу – сшитый 50% полистирол-дивинилбензол (Polyhipe)
Хотя классические гранулированные смолы больше подходят для комбинаторного синтеза библиотек соединений, иногда используются альтернативные носители.
Например, целлюлоза является хорошей подложкой для многократного “капельного синтеза” пептидов или для синтеза библиотек на бумаге. “Капельные” синтезы проводят путем капания растворов защищенных аминокислот на модифицированную бумагу в присутствии активирующего реагента. Здесь реакционным сосудом является непосредственно носитель и нет необходимости манипуляций, характерных для жидких сред в течение синтеза (обычно встряхивание в случае твердофазного синтеза). Реакция идет за счет диффузии жидкости в носителе. Этот принцип внутреннего объемного синтеза был проверен при использовании полимерных носителей на синтезаторе, использующем центрифугирование для устранения жидкости. Было найдено, что капельная техника сопоставима с классическим функционированием твердой фазы в пептидном синтезе.
Было также найдено, что хлопок (вата), как самая чистая форма целлюлозы может служить удобной подложкой твердой фазы, особенно для множественного синтеза или генерирования библиотеки.
Хотя гранулы и являются наиболее распространенной формой твердой положки, но и другие виды (например, иглы) могут также использоваться для комбинаторного синтеза. Модифицированная стеклянная поверхность также может быть применена для олигонуклеотидного синтеза.
Линкеры
Линкер – это молекулярный фрагмент, ковалентно связанный с твердой подложкой. Он содержит реакционноспособные функциональные группы, с которыми взаимодействует первый реагент и который в результате становится связанным со смолой. Образующаяся связь должна быть стабильной в реакционных условиях, но легко разрываться на конечной стадии синтеза.
Различные линкеры используются в зависимости от того, какая функциональная группа присутствует в субстрате и от того, какая функциональная группа должна быть сформирована в конце процедуры.
В практике комбинаторного синтеза чаще всего используются следующие линкеры:
- Хлорметильный (-CH2Cl),
- Гидроксильный (-OH),
- Аминный (-NH2),
- Альдегидный (-CHO),
- Силильный (-OSiR3).
| Тип линкера | Тип смолы | Что присоединяет | Что синтезирует | Чем осуществляется разрыв |
| Галогенметил | 
| Карбоновые кислоты, спирты, фенолы, тиолы, амины | Кислоты, спирты, сложные эфиры, тиоэфиры | TFMSA, H2/Pd, i-Bu2AlH, MeONa, HF |
| Галогенметил | 
| Алкил и ариламины | Анилиды и сульфамиды | CF3COOH, SOCl2/CF3COOH |
| Галогенметил | 
| Спирты, кислоты, фенолы, тиолы, амины | Спирты, кислоты, тиолы, амины, сложные эфиры | 1-5% CF3COOH, 30% гексафторизопропанол |
| Гидроксил | 
| Спирты, кислоты | Спирты, кислоты, амиды | CF3COOH, амин/AlCl3, i-Bu2AlH |
| Гидроксил | 
| Спирты, кислоты | Спирты, кислоты | 5% CF3COOH, 10% AcOH |
| Гидроксил | 
| Кислоты | Кислоты | Свет с длиной волны 365 нм. Линкер стабилен к CF3COOH и пиперидину |
| Гидроксил | 
| Кислоты | Амиды кислот, спирты, сложные эфиры, гидразиды | Нуклеофилы (NaOH,NH3/MeOH, NaBH4/EtOH, MeOH/CF3COOH, NH2NH2/DMF |
| Гидроксил | 
| Защищенные пептиды, ки-слоты | Циклические пепти-ды, мочевины | 25% CF3COOH, гидразиды |
| Гидроксил Линкер Ринкера | 
| Спирты, кисло-ты, фенолы | Спирты, кислоты, фенолы | 1-5% CF3COOH |
| Амино | 
| Кислоты | Карбоксамиды | 95% CF3COOH |
| Амино | 
| Кислоты | Защищенные амиды | 1% CF3COOH |
| Амино | 
| Кислоты | Альдегиды и кетоны | LiAlH4 и реактивы Гриньяра |
| Амино | 
| Карбоновые кислоты | Амиды или карбоновые кислоты | Активация сульфонамида диазометаном или бромацетонитрилом с последующей атакой нуклеофилом амина или гидроксида |
| Альдегид | 
| Первичные или вторичные спирты | Спирты | 95% CF3COOH/H2O или CF3COOH/CH2Cl2/EtOH |
| Альдегид | 
| Амины | Карбоксамиды, сульфонамиды | CF3COOH |
Смолы Ванга могут быть использованы в пептидном синтезе посредством N-защищенной аминокислоты, связанной с линкером эфирной связью. Такая эфирная связь устойчива к сочетанию и стадии снятия защиты, но может быть разрушена трифторуксусной кислотой для снятия конечного пептида с гранулы смолы.
Субстраты с карбоксильной группой могут быть связаны со смолой Ринка через амидную связь. Как только процедура заканчивается, взаимодействие с трифторуксусной кислотой освобождает продукт с первичной амидной группой.
Первичные и вторичные спирты могут быть связаны со смолой, модифицированной дигидропираном. Связывание спирта происходит в присутствии 4-толуолсульфоната в дихлорметане. Снятие продукта происходит с использованием трифторуксусной кислоты:
Дата добавления: 2019-02-07; просмотров: 440;