Přizpůsobte peptidy

Syntéza peptidů ve velkém měřítku může být prováděna buď v kapalném roztoku nebo v pevné fázi. Obecně se peptidy kratší než 8 aminokyselin připravují ekonomičtěji chemií roztoku. Peptidy větší než 8 zbytků jsou obecně sestaveny chemií pevné fáze. Syntéza peptidů v pevné fázi (SPP) může být prováděna buď ručně nebo plně automatizovaným způsobem. Manuální syntéza krátkých peptidů je výhodná, protože umožňuje větší flexibilitu při zvyšování a umožňuje řešení problémů s neočekávanými problémy s větší lehkostí. Například operátor může během detekce umyt piperidin v případě selhání napájení nebo nástroje. Kromě toho může být termodynamické míchání lépe kontrolováno manuálním přístupem. Na druhé straně, rozsáhlé plně automatizované nástroje syntézy peptidů mají zjevnou výhodu bezobslužného provozu a rozsáhlé dokumentace běhu syntézy. Proto je automatizovaná syntéza peptidů obvykle vybrána jako nejlepší volba pro syntézu delších peptidů v rozsahu středního měřítka.

Poskytovatelé syntézy peptidů se měří podle úrovně kvality a maximální délkou syntetizovaných peptidů, protože je obtížnější syntetizovat delší peptidy ve vysoké kvalitě. Syntetizované peptidy musí podstoupit postupu QC analytickou HPLC a hmotnostní spektrometrií. Často je také nutná aminokyselinová analýza a sekvenování.

Biologicky aktivní peptidy byly integrovány do rostoucího počtu aktivních farmaceutických složek (API) a také samostatných produktů, jako je vasopresin, gonadorelin, leuprolid a goserelin. Dokončení projektu lidského genomu vyústilo v identifikaci přibližně 30, 000 proteinů kódovaných v lidském genomu a poskytlo pro prozkoumání biomedicínských vědců mnohem více nových cílových molekul. K prozkoumání možnosti zvýšení nativní účinnosti daného peptidu nebo proteinu pomocí přístupu racionálního návrhu je zapotřebí malá a velká množství peptidů, některé v miligramovém měřítku. Jakmile je identifikována požadovaná aktivita nebo účinnost, je potřeba syntéza většího měřítka. Za tímto účelem může být zapotřebí stupnice gramu až multigramu, aby bylo možné zahájit studie malých zvířat. Po úspěšné ověření může být často požadována ještě větší rozsah syntézy. Mohou se pohybovat v měřítku od stovek gramů po množství kilo.

Otázka propustnosti a paralelní syntézy
Různé aplikace a fáze výzkumu vyžadují syntetizující různé počty peptidů. Program objevování peptidových léčiv může zahrnovat screening stovek (nebo dokonce tisíců) peptidů, aby se našli zásahy, následovanou optimalizací vztahů mezi strukturou a aktivitou (SAR) se zaměřenými knihovnami, aby identifikoval jediného kandidáta, který lze postoupit na kliniku. Klíčem k úspěchu je proto vybrat syntetizátor, který má dostatek reakčních cév, které mohou poskytnout úroveň paralelní syntézy, kterou potřebujete, aby odpovídaly vaší aplikaci1.
 

Měřítko syntézy
Různé fáze procesu výzkumu a vývoje budou také vyžadovat různá množství peptidového materiálu. Například potřebná množství se zvyšují, když se peptidová terapeutika pohybují včasný screening, aby vedla optimalizaci a předklinický vývoj. Syntetizátor pravého peptidu bude splňovat současné potřeby pro měřítko a může dokonce nabídnout určitou flexibilitu pro rozsah, aby se odpovídaly požadavkům dále po řádku.
 

Sekvenční potíže a délka peptidu
Syntetizující peptidy mohou představovat mnoho sekvenčních výzev, jako je agregace nebo tvorba sekundární struktury způsobené určitými kombinacemi zbytků. Překonání těchto výzev zahrnuje výběr syntetizátoru peptidu, který vám může pomoci optimalizovat syntézu. Hledání nejvyšší možné čistoty zahrnuje optimalizaci mnoha parametrů, jako jsou reakční doby, výběr spojovacího činidla, koncentrace, typ pryskyřice, teplota a umístění zbytků pro zlomení struktury. Multikanálové nástroje jsou ideální pro testování různých parametrů paralelně. Jedním ze způsobů, jak minimalizovat pokus a omyl při syntéze obtížných peptidů, je použití UV monitorování v reálném čase namísto monitorování proudu odpadu jako většina komerčně dostupných nástrojů. Syntetizátory, které monitorují reakční roztok při míchání, poskytují kontrolu v procesu reakční doby, což výrazně zlepšuje výnos a čistotu. Pokud syntetizujete dlouhé peptidy, je zásadní, aby účinnost reakce je maximalizována v každém kroku, protože i malé neefektivnosti a vedlejší reakce budou eskalovat, aby dramaticky snížily čistotu a výnos. Pro zlepšení účinnosti syntézy mají některé nástroje tekutický systém, který zajišťuje nulové mrtvé objemy a žádnou křížovou kontaminaci mezi reakčními kroky, což minimalizuje doplnění, delece a další běžné vedlejší reakce syntézy peptidu v pevné fázi.
 

Potřeba speciální chemie
Budete jen syntetizovat standardní lineární peptidy, nebo budete vyrábět cyklické peptidy, peptoidy nebo jiné peptidomimetiky? Budete pracovat s PNAS, PMOS nebo Oligos? Syntéza cyklických peptidů bude často zahrnovat použití speciálně chráněných derivátů aminokyselin a reakčních kroků pro ortogonální deprotekci a cyklizaci. Syntéza peptoidů a jiných typů peptidomimetik, jakož i PNA, oligos a oligomimetiky vyžadují jedinečné monomery a činidla. Příprava těchto typů molekul bude vyžadovat nástroj, který nabízí maximální flexibilitu, pokud jde o polohy protokolu a láhve. To je důvod, proč některé nástroje používají během syntézy až 40 aminokyselin nebo jiných monomerů, než aby byly omezeny na 20 pozic pro přírodní aminokyseliny. Mnoho z monomerů a činidel použitých pro tyto speciální chemimie může být drahé nebo vzácné, takže některé syntetizátory také nabízejí prvotřídní „jednorázové“ doplňky z jakékoli polohy aminokyseliny/monomeru, aby se zajistilo, že nic není zbytečné.