Green Solvents und neue „No wash“ Synthesetechnik als Alternative zum Lösemittel DMF bei der Peptidsynthese

The rapidly increasing demand for synthetic peptides in research requires efficient automated synthesizers. Synthetic peptides are essential tools for a variety of biochemical experiments.

In classic peptide synthesis (SPPS according to Merrifield), a large amount of the solvent DMF is used for the different synthesis steps. According to EU Regulation 2021/2030, DMF will be significantly restricted from December 2023 and the industry and academia will be switching to new green solvents.

In the standard configuration, the microwave peptide synthesizers of the CEM-Liberty Blue family are ready for alternative “green solvents” such as: TamiSolve (N-butylpyrrolidinone, NBP). Synthesis with TamiSolve lead to comparable synthesis results in Liberty Blue 2.0 and Liberty Prime 2.0, although this new solvent is significantly more viscous than DMF. And the multiple syntheses on the MultiPep also benefit from the new, more viscous solvents.

The new “No wash” SPPS synthesis strategy developed by CEM (Nature Com., December 2023) reduces the use of solvents to absolute minimum. All solvent-intensive washing steps are eliminated from peptide-bond formation cycles. An important breakthrough is the removal of a more volatile base, that is typically used for Fmoc deprotection, by evaporation at elevated temperature. This process is demonstrated at both research and production scales with no impact on product quality and applied to a variety of challenging sequences (up to 89 amino acids long).

In the free online seminar on February 6th at 10 a.m. and 2 p.m. 2024, Dr. Swiontek presents this new synthesis strategy. Seminar will be held in English.

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.

Im kostenfreien Online-Seminar am 6. Februar um 10 und 14 Uhr 2024 stellt Frau Dr. Swiontek diese neue Synthesestrategie in englischer Sprache vor.

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