Peptid-Synthese (SPPS)

Proteine bzw. Peptide spielen für die physiologische und biochemische Funktion lebender Organismen eine herausragende Rolle. Seit langem werden diese Wirkstoffe auf ihre pharmakologische Wirksamkeit untersucht. Inzwischen ist es wichtig, unterschiedliche Peptide synthetisch in Forschungslaboratorien herzustellen.

Mikrowellenbeschleunigte Peptidsynthese

In den letzten Jahren hat sich der Einsatz der Mikrowelle bei der Synthese von Peptiden mehr und mehr durchsetzen können. Zahlreiche Publikationen belegen, dass unter Mikrowelleneinwirkung gerade sehr schwierige Sequenzen gut synthetisierbar werden, was vor allem auf die Eliminierung der Aggregationsproblematik hydrophober Peptidketten zurückzuführen ist. Hervorzuheben ist, dass es in der Mikrowelle trotz thermischer Effekte zu einer Unterdrückung der Racemisierung kommt. In Verbindung mit einer geeigneten Capping / Tagging-Strategie lassen sich heutzutage auch Peptide mit mehr als 100 Aminosäuren sinnvoll an einem Stück synthetisieren.

Apparativ stehen dem Anwender dabei mittlerweile sowohl manuelle als auch voll automatisierte Systeme zur Verfügung. Mit steigender Peptidlänge macht die Anwendung eines automatisierten Systems Sinn – nicht zuletzt aufgrund der höheren Zuverlässigkeit. Hierfür stehen mit der Liberty Familie verschiedene vollautomatisierte Systeme zur Verfügung, die in den letzten Jahren software- und hardwaretechnisch soweit optimiert wurde, dass mittlerweile praktisch jede Art von Chemie auf einfache Art und Weise implementiert werden kann.

Parallele Peptid-Synthese

Neben den mikrowellenaktivierten Peptid-Synthesizern hat CEM die Intavis Produktlinie zur parallelen Peptid-Synthese ins Portfolio übernommen.

Der MultiPep 1 und MultiPep 2 sind automatisierte Peptidsynthesizer für die parallele Synthese von Peptiden. Die Synthesesysteme basieren auf einem Pipettierroboter, der von einer speziellen WIN-Software gesteuert wird. Je nach Syntheseharz und Synthesemodul können 8/48/72 Peptide in einem Durchgang mit einem Synthesemaßstab von bis zu 300 Mikromol synthetisiert werden. Zusätzlich kann das System zur automatisierten Synthese von Peptid-Arrays am Harz in 96-Well-Filterplatten oder von membrangebundenen Peptidarrays im kleinen Maßstab verwendet werden. Peptidarrays sind leistungsstarke Werkzeuge für die Proteininteraktion. Die Chemie ist für die Fmoc-basierte Peptidsynthese mit Aktivierung durch HBTU / NMM oder ein ähnliches Protokoll optimiert.

Unabhängig davon, ob sie als Substrate in Enzymtests oder zur Herstellung und Reinigung von Antikörpern verwendet werden, Peptide spielen in Forschung und Diagnostik immer eine wichtige Rolle. Für eine effiziente Festphasensynthese von Peptiden bieten wir MultiPep 1 und MultiPep 2 an. Miniaturisierte Methoden in der Biochemie und Immunologie erhöhen die Nachfrage nach Peptidarrays. Die CelluSpots- oder SPOT-Upgrade-Module sind einzigartig für die Synthese von Peptidarrays auf Membranen oder zur Erzeugung von CelluSpots-Arrays auf beschichteten Objektträgern. Eine vollständige Automatisierung dieses Prozesses ist mit den Upgrade-Modulen für unseren MultiPep 1 oder MultiPep 2 Synthesizer möglich.

Peptid-Synthese mit umweltfreundlichem Lösemittel: Verwenden Sie TamiSolve in jedem SPPS-Prozess

• Niedrige Toxizität und Entflammbarkeit
• Hochwirksames Lösungsmittel für SPPS
• Hat keinen Einfluss auf die Lebensdauer von Aminosäurelösungen
• Erhältlich in großen Mengen

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HERSTELLUNG VON PEPTIDEN IM LIBERTY AUF KUNDENWUNSCH

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Die rasant steigende Nachfrage nach synthetischen Peptiden in der Forschung erfordert effiziente automatisierte Synthesizer. Synthetische Peptide sind wesentliche Werkzeuge für eine Vielzahl biochemischer Experimente.

Bei der klassischen Peptidsynthese (SPPS nach Merrifield) wird klassischerweise eine große Menge des Lösemittels DMF für die unterschiedlichen Arbeitsschritte verwendet. Dieses Lösemittel DMF wird gemäß der EU-Verordnung 2021/2030 ab Dezember 2023 wesentlich eingeschränkt und somit ist eine Alternative für den Syntheseeinsatz gefordert.

Die Mikrowellen-Peptid-Synthesizer der CEM-Liberty Blue Familie sind in der Standardkonfiguration in der Lage, alternative „green Solvents“ wie z. B. TamiSolve
(N-butylpyrrolidinone, NBP) zu verwenden. Beide Lösemittel führen zu vergleichbaren Syntheseergebnissen im Liberty Blue 2.0 und Liberty Prime 2.0, obwohl sie deutlich viskoser als DMF sind. Und auch die multiplen Synthesen auf dem MultiPep profitieren von den neuen viskoseren Lösungsungsmitteln.

Die von CEM entwickelte neue „No wash“ SPPS Synthestrategie (Nature Com., Dezember 2023) reduziert die Verwendung von Lösemitteln auf ein Minimum. Dabei werden alle lösungsmittelintensiven Waschschritte während eines jeden Kupplungszyklus vollständig eliminiert. Ein wichtiger Durchbruch ist die Entfernung einer flüchtigeren Base für die Fmoc-Entschützung durch Verdampfung bei erhöhter Temperatur. Dieser Prozess wird sowohl im Forschungs- als auch im Produktionsmaßstab ohne Auswirkungen auf die Produktqualität und bei Anwendung auf eine Vielzahl anspruchsvoller Sequenzen (bis zu 89 Aminosäuren lang) demonstriert.