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Artigo de método

Metodologia sintética para Asymmetric Ferroceno Derivados Sistemas Bio-conjugadas via Metodologia base de resina em Fase Sólida

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DOI:

10.3791/52399

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12 de março de 2015

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Neste artigo

Resumo

A síntese de espécies assimétricas de ferroceno é desafiadora usando técnicas de solução. Este relatório enfoca os métodos realizados para produzir um bioconjugado ferroceno-biotina usando reações fáceis e limpas realizadas por meio de síntese em fase sólida. A incorporação de uma porção tiolada é mostrada para conferir a capacidade de imobilização em superfícies de ouro.

Resumo

A detecção precoce é uma chave para o sucesso do tratamento da maioria das doenças, e é especialmente indispensável para o diagnóstico e tratamento de vários tipos de cancro. As técnicas mais comuns utilizados são métodos de imagem, como a ressonância magnética (MRI), Positron Emission Topografia (PET), e Topografia Computadorizada (CT) e são ideais para a compreensão da estrutura física da doença, mas só pode ser realizada uma vez a cada quatro a seis semanas, devido à utilização de agentes de imagiologia e de custo global. Com isto em mente, o desenvolvimento de "point of care" técnicas, como biossensores, que avaliam o estágio da doença e / ou a eficácia do tratamento no consultório do médico e fazê-lo em tempo hábil, iria revolucionar os protocolos de tratamento. 1 Como um meio para explorar biossensores ferroceno base para a detecção de moléculas biologicamente relevantes 2, foram desenvolvidos métodos para produzir conjugados de bio-ferroceno-biotina aqui descritos. Este relatório vai se concentrar em um sistema-biotina-ferrocene cisteína que pode ser imobilizada em uma superfície de ouro.

Introdução

Biossensores são pequenos dispositivos que utilizam a tecnologia de reconhecimento biomolecular como a plataforma para análise seletiva e são utilizados para a sua especificidade, velocidade e baixo custo. Os biossensores eletroquímicos para a detecção de biomoléculas estão na vanguarda deste campo, devido à sua simplicidade, custo-benefício, e alta sensibilidade. 1,3 A anatomia geral destes sensores é um eletrodo equipado com uma molécula de reconhecimento específico para o marcador biológico de interesse . A ligação do marcador por molécula de reconhecimento resulta de uma alteração local do potencial ou da corrente que pode ser detectada por uma simples....

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Protocolo

1. Síntese de biotina-Fc-cisteína (1)

  1. Métodos em fase sólida para produzir resina-1 ligado.
    1. Coloque biotina resina carregada (250 mg, 0,145 mmol) para uma seringa de vidro sinterizado e inchar a resina através da elaboração de dimetilformamida (5 mL) e agitando a seringa num agitador de laboratório durante 20 min. Expelir a solução e repetir dimetilformamida inchaço mais uma vez.
    2. Remover o grupo protector Fmoc por adição de 4-6 ml de 20% de piperidina em dimetilformamida para a seringa, seguido por 10-15 min de agitação. Repetir o processo de desprotecção com mais de 4-6 ml de piperidina. Lava-se a resina com uma sequênc....

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Resultados

A forma ligada resina de 1 é mostrada na Figura 2. A ligação covalente do componente ferroceno dá origem a uma coloração laranja para as pérolas de resina que é persistente com lavagem contínua e indicativo de um complexo de ferro contendo imobilizada em oposição a absorção de ferro pela PEG componente da esfera de resina. A forma livre da resina-1 é idêntica em cor para as pérolas de resina. A seguir à remoção do composto a partir da resina-esferas, a pureza e o rendim.......

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Discussão

A síntese de derivados de ferroceno assimétricas é um desafio em solução. Por exemplo, as tentativas para produzir uma solução em resultou em baixos rendimentos do produto desejado (menos de 20%). Do mesmo modo, reacções que utilizam ácido carboxílico 1'-amino-ferroceno (sans Fmoc) e biotina ligada resina resultou em um produto insolúvel consistente com o produto polimerizado relatado por Baristic et al. e produto mínima. 47 Isto é ainda mais complicada pelo ferroceno e .......

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Divulgações

Os autores não têm nada a divulgar.

Agradecimentos

KG foi apoiada pela concessão P-1760 RA Fundação Welch, TCU Andrews Instituto de Matemática e Ciências da Educação (para KG), TCU pesquisa e criatividade Atividade Grant (a KG) e TCU SERC Grant (a JHS).

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Materiais

Lista de materiais utilizados neste artigo
NomeEmpresaNúmero de catálogoComentários
Biotina Novatag ResinaNovaBiochem8550510001
TORVIQ 10 ml Luer Lock Seringa fritaFisherNC9299151
piperidinaTeste deP / 3520 / PB05
Sigma-Aldrich60017-1ea
1'-Fmoc-amino-ferroceno-1-ácido carboxílicoOmm Scientific SpecialOrder
N,N′ -DiisopropilcarbodiimidaSigma-AldrichD125407-5G
Fmoc-Cys(Trt)-OHNovabiochem8520080025
ácido trifluoroacéticoSigma-AldrichT5408
1,2-etanodiiolSigma-Aldrich2930
triisopropil silanoSigma-Aldrich233781
Eppendorf tubos (20 ml)Qualquer fonte
MetanolQualquer fonteSeque com peneiras moleculares antes de usar e armazene em frasco de mídia de 100 ml para facilitar o uso
DiclorometanoQualquer fonteSeque com peneiras moleculares antes de usar e armazene em frasco de mídia de 100 ml para facilitar o uso
DimetilformamidaQualquer fontesecar com peneiras moleculares antes de usar e Armazene em frasco de mídia de 100 ml para facilitar o uso
Centrifuguequalquer fonte
ninidrina Acros

Referências

  1. Wang, J. Electrochemical biosensors: towards point-of-care cancer diagnostics. Biosens Bioelectron. 21 (10), 1887-1892 (2006).
  2. Scarborough, J. H., Brusoski, K., Brewer, S., Green, K. N. Solid phase synthesis of ferrocene-biotin bioconjugates and reactivity with avidin. A paradigm for development of electrochemical biosensors. , Texas Christian University. Fort Worth, Texas. (2014).
  3. Zhang, S., Zheng, F., Wu, Z., Shen, G., Yu, R.

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Reimpressões e permissões

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