সলিড-ফেজ পেপটাইড সংশ্লেষণের মৌলিক নীতি এবং কর্মপ্রবাহ (SPPS)

সলিড-ফেজ পেপটাইড সংশ্লেষণ (SPPS)একটি কঠিন সমর্থনে পেপটাইড সংশ্লেষণের জন্য একটি পদ্ধতি। প্রধান SPPS কৌশল অন্তর্ভুক্তBoc পদ্ধতিএবংFmoc পদ্ধতি. পেপটাইড সংশ্লেষণ হল অনুক্রমিক অ্যামিনো অ্যাসিড সংযোজনের একটি পুনরাবৃত্তিমূলক প্রক্রিয়া এবং সাধারণতসি-টার্মিনাস (কারবক্সিল শেষ)থেকেএন-টার্মিনাস (অ্যামিনো শেষ). প্রথমত, টার্গেট পেপটাইডের প্রথম অ্যামিনো অ্যাসিডের কার্বক্সিল গ্রুপটি একটি কঠিন সাপোর্ট (রজন) এর সাথে সমন্বিতভাবে সংযুক্ত থাকে। এই অ্যামিনো অ্যাসিডের অ্যামিনো গ্রুপটিকে সূচনা বিন্দু হিসাবে ব্যবহার করে, N-টার্মিনাল রক্ষাকারী গোষ্ঠীটি সরানো হয়, এবং ক্রমবর্ধমান পেপটাইড চেইনটি একটি সক্রিয় দ্বিতীয় অ্যামিনো অ্যাসিডের অতিরিক্ত প্রতিক্রিয়ার মাধ্যমে প্রসারিত হয়। এই চক্র-কাপলিং → ওয়াশিং → ডিপ্রোটেকশন → নিউট্রালাইজেশন এবং ওয়াশিং → পরবর্তী কাপলিং- কাঙ্ক্ষিত পেপটাইড দৈর্ঘ্য অর্জন না হওয়া পর্যন্ত পুনরাবৃত্তি করা হয়। অবশেষে, পেপটাইড চেইনটি রজন থেকে ক্লিভ করা হয় এবং লক্ষ্য পেপটাইড পেতে বিশুদ্ধ করা হয়। যখন অ্যামিনো গ্রুপ - দিয়ে সুরক্ষিত থাকেBoc (tert-butyloxycarbonyl), পদ্ধতি হিসাবে উল্লেখ করা হয়Boc-ভিত্তিক কঠিন-ফেজ পেপটাইড সংশ্লেষণ. যখন অ্যামিনো গ্রুপ - দিয়ে সুরক্ষিত থাকেFmoc (9-ফ্লুরেনিলমেথাইলোক্সাইকার্বনিল), এটা হিসাবে পরিচিত হয়Fmoc-ভিত্তিক কঠিন-ফেজ পেপটাইড সংশ্লেষণ.

 

Boc-ভিত্তিক কঠিন-ফেজ পেপটাইড সংশ্লেষণ (Boc পদ্ধতি)

মধ্যেBoc পদ্ধতি, ট্রাইফ্লুরোএসেটিক অ্যাসিড (TFA) দ্বারা অপসারণযোগ্য Boc গ্রুপঅ্যামিনো গ্রুপগুলিকে - রক্ষা করতে ব্যবহৃত হয়, যখনবেনজিল-টাইপ সুরক্ষা গোষ্ঠীসাইড চেইন জন্য নিযুক্ত করা হয়. সংশ্লেষণের সময়, একটি Boc-সুরক্ষিত -অ্যামিনো অ্যাসিড প্রথমে রজনের সাথে সমন্বিতভাবে যুক্ত হয়। তারপরে Boc গ্রুপ টিএফএ দিয়ে সরানো হয়, এবং ফলস্বরূপ ফ্রি অ্যামিনো টার্মিনাসকে ট্রাইথিলামাইন দিয়ে নিরপেক্ষ করা হয়। পরবর্তী অ্যামিনো অ্যাসিড ব্যবহার করে সক্রিয় করা হয়ডিসিসি (ডাইসাইক্লোহেক্সিল কার্বোডাইমাইড)এবং পেপটাইড চেইন প্রসারিত করতে মিলিত। সমাবেশ সমাপ্তির পরে, লক্ষ্য পেপটাইড একটি শক্তিশালী অ্যাসিড ব্যবহার করে রজন থেকে বিচ্ছিন্ন করা হয়, সাধারণতঅ্যানহাইড্রাস হাইড্রোজেন ফ্লোরাইড (HF)বাট্রাইফ্লুরোমেথেনেসালফোনিক অ্যাসিড (TFMSA).Boc সংশ্লেষণ পদ্ধতিতে, প্রতিটি কাপলিং ধাপের আগে সুরক্ষাকারী গোষ্ঠীগুলিকে অপসারণের জন্য বারবার অ্যাসিড চিকিত্সার প্রয়োজন হয়। এটি বেশ কয়েকটি পার্শ্ব প্রতিক্রিয়ার দিকে নিয়ে যেতে পারে, যেমন রজন থেকে পেপটাইডের অকাল বিভাজন এবং অ্যাসিডিক অবস্থার অধীনে অ্যামিনো অ্যাসিড সাইড চেইনগুলির অস্থিরতা, যার ফলে অবাঞ্ছিত পার্শ্ব প্রতিক্রিয়া দেখা দেয়।

 

Fmoc-ভিত্তিক কঠিন-ফেজ পেপটাইড সংশ্লেষণ (Fmoc পদ্ধতি)

ইন1978, মেইনহোফার এবং আথারটনব্যবহার করে একটি পেপটাইড সংশ্লেষণ কৌশল তৈরি করেছেFmoc (9-ফ্লুরেনিলমেথাইলোক্সাইকার্বনিল)-অ্যামিনো রক্ষাকারী গোষ্ঠী হিসাবে, হিসাবে পরিচিতFmoc পদ্ধতি. এই পদ্ধতিতে, - অ্যামিনো গ্রুপটি সুরক্ষিতবেস-লেবাইল Fmoc, যখন পাশের চেইনগুলি দিয়ে সুরক্ষিত থাকেঅ্যাসিড-লেবাইল বোক-টাইপ সুরক্ষাকারী গোষ্ঠী.একটি অ্যামিনো-রক্ষাকারী গোষ্ঠী হিসাবে Fmoc-এর একটি প্রধান সুবিধা হল এটিঅম্লীয় অবস্থার অধীনে স্থিতিশীলতা; এটা যেমন reagents সঙ্গে চিকিত্সা দ্বারা প্রভাবিত হয় নাট্রাইফ্লুরোসেটিক অ্যাসিড (TFA)এবং ব্যবহার করে বেছে বেছে মুছে ফেলা যেতে পারেহালকা ভিত্তি. একই সময়ে, সাইড-শৃঙ্খল রক্ষাকারী গোষ্ঠী যেমন Boc মৌলিক অবস্থার অধীনে স্থিতিশীল থাকে এবং অ্যাসিডিক চিকিত্সার অধীনে অপসারণ করা হয়। অবশেষে, পেপটাইড পরিমাণগতভাবে রজন থেকে বিচ্ছিন্ন হয়টিএফএ/ডাইক্লোরোমেথেন (ডিসিএম), শক্তিশালী অ্যাসিডের ব্যবহার এড়ানো এবং এর ফলে রুটিন পেপটাইড সংশ্লেষণের সাথে নিরাপত্তা এবং সামঞ্জস্যতা উন্নত করা।

 

সলিডের বিকাশের ইতিহাস-ফেজ পেপটাইড সংশ্লেষণ (SPPS)

1. ফাউন্ডেশনাল স্টেজ (20 শতকের শুরু থেকে 1963)

ইন1902, এমিল ফিশারপেপটাইড সংশ্লেষণ অন্বেষণকারী প্রথম, কিন্তু প্রযুক্তিগত সীমাবদ্ধতার কারণে অগ্রগতি ধীর ছিল। প্রারম্ভিক সংশ্লেষ নিযুক্তবেনজয়েল এবং এসিটাইল সুরক্ষাকারী গ্রুপ, যা অপসারণ করা কঠিন ছিল এবং প্রায়ই নেতৃত্বে ছিলপেপটাইড চেইন ক্লিভেজ.

ইন1932, ম্যাক্স বার্গম্যানএবং সহকর্মীরা{0}}benzyloxycarbonyl (Z) গ্রুপএকটি -অ্যামিনো রক্ষাকারী দল হিসেবে। এই গ্রুপের অধীনে সরানো যেতে পারেঅনুঘটক হাইড্রোজেনেশন বা অম্লীয় অবস্থা, পেপটাইড সংশ্লেষণের জন্য আরও নির্ভরযোগ্য টুল প্রদান করে এবং 1960-এর দশকে কঠিন-ফেজ পেপটাইড সংশ্লেষণের বিকাশের ভিত্তি স্থাপন করে।

সময়1950s, বিজ্ঞানীরা সফলভাবে বিভিন্ন সংশ্লেষিতজৈবিকভাবে সক্রিয় পেপটাইড, যেমনঅক্সিটোসিন এবং ইনসুলিন. এই অর্জনগুলি পেপটাইড রসায়নকে আরও উন্নত করেছে এবং কঠিন-ফেজ পেপটাইড সংশ্লেষণের উত্থানের ভিত্তি স্থাপন করেছে।

 

2. অগ্রগামী পর্যায় (1963)

ইন1963, রবার্ট বি. মেরিফিল্ডপ্রস্তাবিতকঠিন-ফেজ পেপটাইড সংশ্লেষণ (SPPS) পদ্ধতি, যার মধ্যেসি-টার্মিনাল অ্যামিনো অ্যাসিডএকটি রজন সমর্থনে নোঙ্গর করা হয়, এবং পেপটাইড চেইন বারবার চক্রের মাধ্যমে দীর্ঘায়িত হয়ডিপ্রোটেকশন এবং কাপলিং. এই পদ্ধতিটি পেপটাইড সংশ্লেষণ প্রক্রিয়াটিকে ব্যাপকভাবে সরল করেছে এবং হয়ে উঠেছেপছন্দের পদ্ধতিপেপটাইড সমাবেশের জন্য।

মেরিফিল্ড ব্যবহার করা হয়েছেBoc (tert-butyloxycarbonyl)অ্যামিনো গ্রুপকে - রক্ষা করতে। 1960 এর দশকের শেষের দিকে, তিনি এটিও বিকাশ করেছিলেনপ্রথম সম্পূর্ণ স্বয়ংক্রিয় পেপটাইড সিন্থেসাইজারএবং সফলভাবে সংশ্লেষিতজৈবিক প্রোটিনযেমনরিবোনুক্লিজ (124 অ্যামিনো অ্যাসিড). এই যুগান্তকারী কৃতিত্বের জন্য, মেরিফিল্ডকে পুরস্কৃত করা হয়েছিল1984 সালে রসায়নে নোবেল পুরস্কার.

 

3.প্রযুক্তিগত উদ্ভাবন পর্যায় (1972)

ইন1972, লু কার্পিনোবিকাশ করেছে9-ফ্লুরেনাইলমিথাইলক্সিকার্বোনিল (এফএমওসি) রক্ষাকারী গ্রুপ, যা হতে পারেমৌলিক অবস্থার অধীনে আলতো করে সরানো, পার্শ্ব প্রতিক্রিয়া হ্রাস. এটি এটির জন্য বিশেষভাবে উপযুক্ত করে তুলেছেজটিল পেপটাইডএবংস্বয়ংক্রিয় সংশ্লেষণ.

দFmoc পদ্ধতিধীরে ধীরে মূলধারার কৌশল হিসাবে Boc পদ্ধতি প্রতিস্থাপিত হয়েছে। উভয়ের উপর ভিত্তি করে স্বয়ংক্রিয় পেপটাইড সিন্থেসাইজারFmoc এবং Boc রসায়নপরবর্তীকালে উন্নত ছিল, ড্রাইভিংপেপটাইড সংশ্লেষণের অটোমেশনএবং ব্যাপকভাবে দক্ষতা এবং প্রজননযোগ্যতা উন্নত করে।

 

4. পরিপক্কতা এবং সম্প্রসারণ পর্যায় (1990 থেকে বর্তমান)

রজন এবং বিকারক অপ্টিমাইজেশান:এর উন্নয়নউচ্চ-লোডিং, হাইড্রোফিলিক পিইজি-পরিবর্তিত রেজিনএবং দক্ষ কাপলিং রিএজেন্ট যেমনএইচবিটিইউএবংহাটুকঠিন-ফেজ পেপটাইড সংশ্লেষণ (SPPS)-এর কার্যকারিতা এবং ফলন উল্লেখযোগ্যভাবে উন্নত করেছে৷

প্রযুক্তিগত একীকরণ:মত নতুন পন্থামাইক্রোওয়েভ-সহায়ক সংশ্লেষণএবংপ্রবাহ রসায়নপ্রতিক্রিয়া সময় সংক্ষিপ্ত এবং আরও বৃদ্ধি ফলন আছে.

 

SPPS-এর মৌলিক নীতি ও কর্মপ্রবাহ:
কঠিন-ফেজ পেপটাইড সংশ্লেষণের মূল নীতি হলএকটি কঠিন সমর্থনে একটি পেপটাইড চেইন ধাপে ধাপে নির্মাণ, ব্যবহার করেগ্রুপ কৌশল রক্ষাএবংঘনীভবন (সংযোজন) প্রতিক্রিয়াঅর্জন করতেদক্ষ এবং নিয়ন্ত্রণযোগ্য পেপটাইড সমাবেশ.

1.সলিড সাপোর্টের (রজন) ভূমিকা-ফেজ পেপটাইড সংশ্লেষণ (এসপিপিএস)

A অদ্রবণীয় পলিমারিক রজন-যেমনপলিস্টাইরিন-ডিভিনাইলবেনজিন ক্রস-লিঙ্কযুক্ত রজন, ওয়াং রজন, বা রিঙ্ক অ্যামাইড রজন-কে SPPS-এ কঠিন সমর্থন হিসেবে নির্বাচিত করা হয়েছে। রজন পৃষ্ঠ ধারণ করেকার্যকরী গ্রুপ(যেমন, হাইড্রক্সিল বা অ্যামিনো গ্রুপ) যা গঠন করতে পারেপেপটাইড চেইনের এক প্রান্তের সাথে সমযোজী বন্ধন, সাধারণতসি-টার্মিনাস, পেপটাইডকে শক্ত সমর্থনে নোঙ্গর করে। এই সমযোজী সংযুক্তি নিশ্চিত করে যে পেপটাইডের বৃদ্ধিসংশ্লেষণ জুড়ে রজনে আবদ্ধ থাকে, যা ব্যাপকভাবেপরবর্তী প্রতিক্রিয়া পদক্ষেপ, ধোয়া, এবং পরিশোধন সহজতর করে

 

2.কঠিন-ফেজ পেপটাইড সংশ্লেষণে (SPPS) গ্রুপ কৌশল রক্ষা করা

পেপটাইড সংশ্লেষণের সময়,-অ্যামিনো গ্রুপ, কার্বক্সিল গ্রুপ, এবং রিঅ্যাকটিভ সাইড-চেইন ফাংশনাল গ্রুপঅ্যামিনো অ্যাসিডের (যেমন থিওল, কার্বক্সিল এবং অ্যামিনো গ্রুপ) প্রবণপার্শ্ব প্রতিক্রিয়া. এই অবাঞ্ছিত প্রতিক্রিয়া প্রতিরোধ করতে,গোষ্ঠীগুলিকে রক্ষা করেব্যবহার করা হয় সাধারণ সুরক্ষা গোষ্ঠীর মধ্যে রয়েছে:-অ্যামিনো প্রোটেক্টিং গ্রুপ:

Boc (tert-butyloxycarbonyl):অ্যাসিড-লেবল, সহজে নীচে সরানোঅম্লীয় অবস্থা.

Fmoc (9-ফ্লুরেনিলমেথাইলোক্সাইকার্বনিল):অম্লীয় অবস্থার অধীনে স্থিতিশীল, অধীনে সরানো যেতে পারেমৌলিক শর্তাবলী(যেমন, পাইপেরিডিন/ডিএমএফ সলিউশন)।সাইড-চেইন প্রোটেক্টিং গ্রুপ:রাসায়নিক বৈশিষ্ট্য অনুযায়ী নির্বাচিত অ্যামিনো অ্যাসিড পাশ চেইন.ওমন গ্রুপ অন্তর্ভুক্তবেনজিল (Bn), tert-butyl (tBu), trityl (Trt), ইত্যাদিসংশ্লেষণ শেষে সরানো হয়, সাধারণত রজন থেকে পেপটাইড বিদারণের সময়, ব্যবহার করেঅ্যাসিড বা অন্যান্য নির্দিষ্ট শর্ত.

 

3.C-টার্মিনাস থেকে N-এসপিপিএসে টার্মিনাস সংশ্লেষণ

ইনকঠিন-ফেজ পেপটাইড সংশ্লেষণ (SPPS), পেপটাইড সমাবেশ সাধারণত শুরু হয়সি-টার্মিনাস (কারবক্সিল শেষ)এবং দিকে ধাপে ধাপে এগিয়েএন-টার্মিনাস (অ্যামিনো শেষ). এর কারণ হলC-টার্মিনাল অ্যামিনো অ্যাসিড প্রথমে কঠিন সমর্থনের সাথে সংযুক্ত করা হয়, এবং পরবর্তী অ্যামিনো অ্যাসিডের সাথে মিলিত হয়পেপটাইড চেইনের ফ্রি অ্যামিনো গ্রুপ ইতিমধ্যেই রজনে আবদ্ধ, ধীরে ধীরে পেপটাইড চেইন দীর্ঘায়িত.

 

4.সলিড-ফেজ পেপটাইড সংশ্লেষণে কাপলিং প্রতিক্রিয়া (SPPS)

সুরক্ষিত অ্যামিনো অ্যাসিড থাকা দরকারসক্রিয়যাতে তাদেরকার্বক্সিল গ্রুপ প্রতিক্রিয়াশীল হয়ে ওঠে, তাদের একটি গঠন করার অনুমতি দেয়পেপটাইড বন্ধনরজন-বাউন্ড পেপটাইডের অ্যামিনো গ্রুপের সাথে। সাধারণসক্রিয় বিকারকঅন্তর্ভুক্তকার্বোডাইমাইডস(যেমন, DCC, DIC),HOBt, হাটু, এবংপাইবিওপি. একবার সক্রিয় হয়ে গেলে, কার্বক্সিল গ্রুপটি একটি মুক্ত অ্যামিনো গ্রুপের সাথে বিক্রিয়া করেঘনীভবন প্রতিক্রিয়া, একটি গঠনঅ্যামাইড বন্ডএবং এর ফলে ক্রমবর্ধমান পেপটাইড চেইনে নতুন অ্যামিনো অ্যাসিড সংযুক্ত করে।

 

5. পুনরাবৃত্ত (চক্রীয়) সলিড-ফেজ পেপটাইড সংশ্লেষণে অপারেশন (SPPS)

প্রক্রিয়া জড়িতডিপ্রোটেকশন চক্রের পুনরাবৃত্তি → কাপলিং → ওয়াশিং, যোগ করাপ্রতি চক্রে একটি অ্যামিনো অ্যাসিডধীরে ধীরে পেপটাইড চেইন দীর্ঘায়িত করতে। প্রতিটির পরযুগল প্রতিক্রিয়া, রজন হয়ধৃত(যেমন, দ্রাবক যেমন DMF বা DCM সহ) অপ্রতিক্রিয়াবিহীন বিকারক, -পণ্য দ্বারা, এবং অতিরিক্ত অ্যামিনো অ্যাসিড অপসারণ করতে। দ-নতুন যোগ করা অবশিষ্টাংশের অ্যামিনো গ্রুপটি তখন অরক্ষিত হয়, পরবর্তী কাপলিং প্রতিক্রিয়ার জন্য প্রস্তুত করার জন্য একটি বিনামূল্যে অ্যামাইন উন্মুক্ত করা। পছন্দসই পেপটাইড ক্রম সম্পূর্ণরূপে একত্রিত না হওয়া পর্যন্ত এই চক্রটি পুনরাবৃত্তি হয়।

 

6.কঠিন-ফেজ পেপটাইড সংশ্লেষণে ক্লিভেজ (SPPS)

একবার পেপটাইড চেইন পছন্দসই দৈর্ঘ্যে পৌঁছেছে, এটিকঠিন সমর্থন থেকে cleavedএকটি উপযুক্ত বিকারক ব্যবহার করে, একই সাথেসমস্ত রক্ষাকারী গোষ্ঠীকে অপসারণ করা হচ্ছে. একটি সাধারণভাবে ব্যবহৃত ক্লিভেজ বিকারকট্রাইফ্লুরোসেটিক অ্যাসিড (TFA), যা না শুধুমাত্রপেপটাইড এবং রজন মধ্যে বন্ধন ভেঙ্গেকিন্তু এছাড়াওরক্ষাকারী গোষ্ঠীগুলিকে সরিয়ে দেয়যেমন Fmoc এবং Boc, তার মধ্যে পেপটাইড পুনরুদ্ধারস্থানীয় রাষ্ট্র. একবার পেপটাইড চেইন পছন্দসই দৈর্ঘ্যে পৌঁছেছে, এটিকঠিন সমর্থন থেকে cleavedএকটি উপযুক্ত বিকারক ব্যবহার করে, একই সাথেসমস্ত রক্ষাকারী গোষ্ঠীকে অপসারণ করা হচ্ছে. একটি সাধারণভাবে ব্যবহৃত ক্লিভেজ বিকারকট্রাইফ্লুরোসেটিক অ্যাসিড (TFA), যা না শুধুমাত্রপেপটাইড এবং রজন মধ্যে বন্ধন ভেঙ্গেকিন্তু এছাড়াওরক্ষাকারী গোষ্ঠীগুলিকে সরিয়ে দেয়যেমন Fmoc এবং Boc, তার মধ্যে পেপটাইড পুনরুদ্ধারস্থানীয় রাষ্ট্র.

এই পদক্ষেপগুলির মাধ্যমে,কঠিন-ফেজ পেপটাইড সংশ্লেষণ (SPPS)সক্ষম করেএকটি কঠিন সমর্থনে পেপটাইড চেইনের দক্ষ এবং নিয়ন্ত্রিত সমাবেশ, প্রথাগত সমাধান-ফেজ সংশ্লেষণে প্রয়োজনীয় জটিল মধ্যবর্তী শুদ্ধিকরণ পদক্ষেপগুলি এড়ানো এবং উল্লেখযোগ্যভাবেসংশ্লেষণ দক্ষতা এবং ফলন উন্নত করা.

এই পদক্ষেপগুলির মাধ্যমে,কঠিন-ফেজ পেপটাইড সংশ্লেষণ (SPPS)সক্ষম করেএকটি কঠিন সমর্থনে পেপটাইড চেইনের দক্ষ এবং নিয়ন্ত্রিত সমাবেশ, প্রথাগত সমাধান-ফেজ সংশ্লেষণে প্রয়োজনীয় জটিল মধ্যবর্তী শুদ্ধিকরণ পদক্ষেপগুলি এড়ানো এবং উল্লেখযোগ্যভাবেসংশ্লেষণ দক্ষতা এবং ফলন উন্নত করা.