Name: modification and functionalization of the guanidine group by tailor-made precursors
Uploaded: 2017-04-27T13:00:00.000+00:00
Duration: 9 min 45 s
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TGK erkennt die International Graduate School for Science and Engineering (IGGSE) der Technischen Universität München für ihre finanzielle Unterstützung. HK erkennt das Center for Integrated Protein Science Munich (CIPSM) für ihre Unterstützung.

Hinweis: Alle Reagenzien und Lösungsmittel wurden von kommerziellen Lieferanten erhalten und ohne weitere Reinigung verwendet. Achtung: Bitte lesen Sie alle relevanten Sicherheitsdatenblätter (MSDS) vor dem Gebrauch. Bitte verwenden Sie geeignete Schutzausrüstungen , wenn chemische Synthesen durchführen (zB Dunstabzugshaube, Schutzbrille, Handschuhe, Kittel, in voller Länge Hosen und geschlossene Schuhe). 1. Synthese des Precursors Guanidinylierung <ol><li> alkylierte Spezies <ol><li> methylierten Spezies <ol><li> Man löst 1,0 g N, N &#39;-Di-Boc-1H - pyrazol-1-carboxamidin (3,2 mmol, 1 eq.) Und 1,0 g Triphenylphosphin (PPh 3, 3,8 mmol, 1,2 eq.) In 10 ml trockenen Tetrahydrofuran (THF) in einer 50-ml-Rundkolben in einer inerten Atmosphäre ein Gummiseptum bei Raumtemperatur (RT) gemessen. Hinzufügen 194 &amp; mgr; l trockenem Methanol unter Verwendung einer Spritze (4,8 mmol, 1,5 eq.) Und Let es bei RT rühren. </li><li> Getrennt davon wurde eine Lösung mit 747 &amp; mgr; l von Diisopropylazodicarboxylat (DIAD, 3,8 mmol, 1,2 eq.) In 2 ml trockenem THF in einem kleinen Glasfläschchen vorzubereiten. Unter Rühren wurde die Lösung von DIAD in THF tropfenweise zu der Lösung von N, N &#39;-Di-Boc-1H - pyrazol-1-carboxamidin, PPh 3 und Methanol , um eine Spritze (über 15 min) verwendet. Lassen Sie die Lösung unter Rühren für 2 h bei RT. </li><li> Entfernen des Lösungsmittels unter vermindertem Druck mit einem Rotationsverdampfer entfernt und das Rohprodukt in 1 ml Dichlormethan (DCM) aufzulösen. Laden eine Flash-Säule (2,5 cm x 20 cm) mit 100 g Silica in 10% Ethylacetat (EtOAc) in einer Pentanlösung. Legen des gelösten Rohproduktes an der Säule und fügen Sie das Lösungsmittel unter Druck (1,5 bar). </li><li> Sammeln der Fraktionen (Lösungsmittelsystem: isokratisch 10% EtOAc in Pentan), um die gewünschte Verbindung identifizieren Fleck durch Dünnschichtchromatographie (TLC), und es sammeln (R f = 0,4, EtOAc / Pentan 1: 9, UV). Kombinieren, um das gewünschteFraktionen und das Lösungsmittel unter vermindertem Druck verdampft am Rotationsverdampfer 0,85 g der Titelverbindung als gelbes, viskoses Öl (2,6 mmol, 81% Ausbeute) zu erhalten. Lagern Sie die Verbindung ergab bei RT für die weitere Verwendung. </li></ol></li><li> Hexylamin modifizierte Spezies <ol><li> Man löst 1,0 g N, N &#39;-Di-Boc-1H - pyrazol-1-carboxamidin (3,2 mmol, 1,0 Äq.), 0,9 g von Dde-6-Aminohexanol (3,8 mmol, 1,2 eq.) Und 1,0 g von PPh 3 (3,8 mmol, 1,2 eq.) in 10 ml trockenen THF in einer 50-ml - Rundkolben in Inertatmosphäre ein Gummiseptum bei RT verwendet wird . </li><li> Getrennt davon wurde eine Lösung mit 747 &amp; mgr; l von DIAD (3,8 mmol, 1,2 eq.) In 2 ml trockenem THF in einem kleinen Glasfläschchen vorzubereiten. Unter Rühren wird die Lösung von DIAD in THF tropfenweise zu der Lösung von N, N &#39;-Di-Boc-1H - pyrazol-1-carboxamidin, PPh 3 und Dde-6-Aminohexanol einer Spritze (über 15 min) unter Verwendung von . Lassen Sie die Lösung unter Rühren für 2 h bei RT. </li><li>Entfernen des Lösungsmittels unter vermindertem Druck am Rotationsverdampfer und nehmen die nach oben Rohprodukt in 1 ml DCM. Laden eine Flash-Säule (2,5 cm x 20 cm) mit 100 g Siliciumdioxid in einer Lösung von Pentan / EtOAc (2: 1). Übernehmen des gelösten Rohproduktes an der Säule und fügen Lösungsmittel unter Druck (1,5 bar). </li><li> Sammeln der Fraktionen (Lösungsmittelsystem: isokratische 2: 1 Pentan / EtOAc), um die gewünschten Fraktionen identifizieren mit TLC, und sammeln sie (R f = 0,66, 2: 1 Pentan / EtOAc, UV). Kombinieren der gewünschten Fraktionen und dampfe das Lösungsmittel unter vermindertem Druck am Rotationsverdampfer 1,6 g der Titelverbindung als gelbes, viskoses Öl (2,8 mmol, 88% Ausbeute) zu erhalten. Lagern Sie die Verbindung ergab bei RT für die weitere Verwendung. </li></ol></li></ol></li><li> Acylierte Spezies (2 Reaktionsschritte) <ol><li> Man löst 1,4 g S -methylisothiuronium Hemisulfat (10 mmol, 1,0 eq.) Und 2,2 g Di (tert - butyl) dicarbonat (10 mmol, 1,0 eq.) In einem kräftig rührenzweiphasige Lösung von DCM / sat läuten. aq. NaHCO 3 und lassen Sie es für 24 h bei RT rühren. </li><li> Man trennt die Schichten im Scheidetrichter und extrahiert die wässrige Phase dreimal mit DCM. Vereinige die organischen Phasen, trockne sie mit Na 2 SO 4 und Entfernen des Lösungsmittels unter vermindertem Druck mit einem Rotationsverdampfer. Nehmen Sie das Rohprodukt bis in 1 ml Hexan. </li><li> Laden eine Flash-Säule (2,5 cm x 20 cm) mit 100 g Siliciumdioxid in einer Lösung von 4: 1 Hexan / EtOAc. Legen des gelösten Rohproduktes an der Säule. In Lösungsmitteln unter Druck. Identifizieren der gewünschten Fraktionen mit DC (Lösungsmittelsystem: 4: 1 isokratischen Hexan / EtOAc (UV - Detektion: 254 nm), und sammeln sie (R f = 0,30). </li><li> Kombinieren der gewünschten Fraktionen und dampfe das Lösungsmittel unter vermindertem Druck am Rotationsverdampfer 1,1 g der Titelverbindung als gelbes, viskoses Öl (5,8 mmol, 58% Ausbeute) zu erhalten. Speichert das Reagenz, N - (tert - Butoxycarbonyl) - S -Methylisothiourea bei RT für die weitere Verwendung. </li><li> Man löst 250 mg N - (tert - Butoxycarbonyl) - S - methylisothioharnstoff (1,3 mmol, 1,0 eq.) In 10 ml trockenen N, N - Dimethylformamid (DMF) in einer 50-ml - Rundkolben in einer inerten Atmosphäre bei RT. Hinzufügen 440 &amp; mgr; l N, N-Diisopropylethylamin (DIPEA) (2,6 mmol, 2 Äqu.) Unter Verwendung einer Spritze. Unter Rühren wurde 245 &amp; mgr; l von Ac 2 O (5,2 mmol, 4,0 Äq.) Tropfenweise mit einer Spritze und läßt sie für 1 h bei RT rühren. </li><li> Hinzufügen eines Überschusses an Methanol (2 ml) zu der Mischung unter Verwendung einer Spritze und ließ es für 15 min bei RT rühren. Entfernen des Lösungsmittels unter vermindertem Druck mit einem Rotationsverdampfer. Nehmen Sie das Rohprodukt bis in 1 ml DCM. </li><li> Laden eine Flash-Säule (2,5 cm x 20 cm) mit 60 g Siliciumdioxid in einer Lösung von 3: 1 Hexan / EtOAc 3: 1. Wenden Sie das gelöste Rohprodukt auf die Säule. Hinzufügen Lösungsmittel (3: 1 Hexan / EtOAc) und Druck (1,5 bar). Identifizieren der gewünschten Fraktionen mit DC (3: 1 Hexan / EtOAc, UV: 220 nm), und colLect sie (R f = 0,62). </li><li> Kombinieren der gewünschten Fraktionen und dampfe das Lösungsmittel unter vermindertem Druck am Rotationsverdampfer 210 mg der Titelverbindung als weißer Feststoff (0,9 mmol, 70% Ausbeute) zu erhalten. Lagern Sie die Verbindung bei RT für die weitere Verwendung. </li></ol></li></ol> 2. Synthese von zyklischen Peptids Precursors <ol><li> Laden und TCP - Harz Capping <ol><li> 1.00 g 2-chlortriyl Chlorid (CTC) Harz (0,9 mmol / g) und 320 mg Fmoc-Gly-OH (1,2 Äq.) In eine 20 ml-Kunststoffspritze mit einer Fritte. Es wird eine Lösung von 313 &amp; mgr; l DIPEA (2 Äqu.) In 5 ml trockenem DCM und füge sie die Spritze. Lassen Sie es für 1 h bei RT drehen, um eine Dreheinheit. </li><li> Indessen bereitet eine 2-ml-Lösung von 5: 1 Methanol / DIPEA (v / v; Capping-Lösung). Fügen Sie die Capping-Lösung mit der Spritze und lassen Sie es für weitere 15 min drehen. Waschen des Harzes mit DCM (5 ×) und DMF (3x). </li></ol></li><li> On-Harz Fmoc - Entschützung<ol><li> Behandle den harzgebundene Fmoc-Gly mit 20% Piperidin in DMF für 10 min und dann für 5 min. Waschen des Harzes mit DMF (3x). </li></ol></li><li> On-Harz Kopplung von Fmoc-Orn (Dde) -OH <ol><li> Hinzufügen 934 mg Fmoc-L-Orn (Dde) -OH (2 eq.), 684 mg 1- [Bis (dimethylamino) methylen] -1 H -1,2,3-triazolo [4,5-b] Pyridinium-3-oxid-hexafluorphosphat (HATU) (2 Äq.) und 245 mg 1-Hydroxy-7-azabenzotriazol (HOAt) (2 Äq.) in ein kleines Glasfläschchen und löse es in 5 ml DMF. In 814 ul DIPEA. </li><li> Fügen Sie diese Lösung auf den Fmoc-Schutzgruppe entfernt, gewaschen und harzgebundenen Gly und lassen Sie es für 1 h drehen. Waschen des Harzes mit DMF (3x). </li></ol></li><li> On-Harz Fmoc - Entschützung <ol><li> Behandle den harzgebundene Fmoc-Orn (Dde) -Gly mit 20% Piperidin in DMF für 10 min und dann für 5 min. Waschen des Harzes mit DMF (3x). </li></ol></li><li> On-Harz Kopplung von Fmoc-Val-OH <ol><li> Hinzufügen 610 mg Fmoc-Val-OH (2 eq.), 684 mg HATU (2 eq.) Und 245 mg HOAt (2 eq.) In ein kleines Glasfläschchen und löse es in 5 ml DMF. In 814 ul DIPEA. </li><li> Füge diese Lösung auf die Fmoc-Schutzgruppe entfernt, gewaschen, und harzgebundene Orn (Dde) -Gly und ließ sie für 1 h rotieren. </li></ol></li><li> On-Harz Fmoc - Entschützung <ol><li> Behandle den harzgebundene Fmoc-Val-Orn (Dde) -Gly mit 20% Piperidin in DMF für 10 min und dann für 5 min. Waschen des Harzes mit DMF (3x). </li></ol></li><li> On-Harz N- Methylierungs <ol><li> Waschen des Harzes mit DCM (3x). Man löst 887 mg 2-Nitrobenzolsulfonylchlorid (o -NBS-Cl, 4 eq.) In DCM und fügen Sie 1,2 ml 2,4,6-Collidin (10 eq.). </li><li> Fügen Sie die Lösung für das harzgebundene Peptid und lassen Sie es 20 Minuten lang bei RT inkubiert. </li><li> Das Harz wird mit CH 2 Cl 2 (3x) und mit THF (5 ×). Es wird eine Lösung mit 1,18 g PPh 3 (5 Äq.) Und 365 &amp; mgr; l Methanol in THF. Diese Lösung wird auf dieSpritze. </li><li> Es wird eine Lösung mit 883 &amp; mgr; l von DIAD in 2 ml THF und fügen sie die Spritze. Lassen Sie es für 15 min inkubiert. Das Harz wird mit THF (5x) und mit DMF (5 x). </li></ol></li><li> o -ns Entschützung <ol><li> Es wird eine Lösung mit 570 &amp; mgr; l Mercaptoethanol (10,0 Äq.) Und 672 &amp; mgr; l Diazabicycloundecen (DBU) in 2 ml DMF. Fügen Sie diese Lösung in die Spritze und lassen Sie es für 5 min inkubiert. </li><li> Wiederholen Sie die Entschützungsschritt und dann Waschen des Harzes mit DMF (5 x). </li></ol></li><li> On-Harz Kopplung von Fmoc - D-Phe-OH <ol><li> Hinzufügen 697 mg Fmoc-D-Phe-OH (2 eq.), 684 mg HATU (2 eq.) Und 245 mg HOAt (2 eq.) In ein kleines Glasfläschchen und löse es in 5 ml DMF . In 814 ul DIPEA. </li><li> Füge diese Lösung auf die Fmoc-Schutzgruppe entfernt, gewaschen und harzgebundene Peptid und ließ sie für 1 h rotieren. </li></ol></li><li> On-Harz Fmoc - Entschützung <ol><li> Behandle das Harz-bound Peptid mit 20% Piperidin in DMF für 10 min und dann für 5 min. Waschen des Harzes mit DMF (3x). </li></ol></li><li> On-Harz Kopplung von Fmoc-Asp (Ot Bu) -OH <ol><li> Hinzufügen von 741 mg Fmoc - Asp (Ot Bu) -OH (2 eq.), 684 mg HATU (2 eq.) Und 245 mg HOAt (2 eq.) In ein kleines Glasfläschchen und löse es in 5 mL DMF. In 814 ul DIPEA. </li><li> Füge diese Lösung auf die Fmoc-Schutzgruppe entfernt, gewaschen und harzgebundene Peptid und ließ sie für 1 h rotieren. </li></ol></li><li> Die Abspaltung des linearen Peptids von dem Harz <ol><li> Waschen des Harzes mit DCM (3x) und anschließend Herstellung von 10 ml einer Lösung von Hexafluorisopropanol (HFIP) in DCM (1: 4; v / v). </li><li> Fügen Sie die Lösung zu dem Harz und lassen Sie es für 15 min drehen. Sammeln Sie die Lösung in einem Rundkolben. Wiederholen der Spalt- und verdampfe das Lösungsmittel am Rotationsverdampfer. </li></ol></li><li> Cyclisierung des linearen Peptids <ol><li> dissolve 384 mg NaHCO 3 (5,0 Äq.) und 582 &amp; mgr; l von Diphenylphosphorylazid (DPPA) (3,0 eq.) in 50 ml DMF und fügen Sie das Rohprodukt. Ließ es über Nacht rühren oder bis sich kein lineares Peptid mit ESI-MS (10 h) 17 beobachtet. </li><li> Unter vermindertem Druck, reduzieren das Lösungsmittel zu einem kleinen Volumen mit einem Rotationsverdampfer. Bereiten eine gesättigte wässrige Lösung von NaCl (Salzlösung). Unter Verwendung einer Pasteur-Pipette, fügen Sie das cyclisierte Peptid tropfenweise zu 40 ml einer gesättigten wässrigen NaCl-Lösung in ein Zentrifugenröhrchen. </li><li> Zentrifugierte die Suspension (5.000 xg, 5 min) und wäscht den Niederschlag mit HPLC-Wasser (2x). Lyophilisieren das Produkt. </li></ol></li></ol> 3. Guanidinylierung und Entschützung in Lösung <ol><li> Guanidinylierung mit den maßgeschneiderten Vorläufern <ol><li> Man löst eine kleine Menge (beispielsweise 25 mg) des orthogonal entschützt zyklischen Peptid in einem kleinen Volumen DMF (zB 2 mL). In 2 eq. des Guanidinylierung Vorläufers und 2 eq. DIPEA zu der Lösung und lassen Sie es für 2 h bei RT rühren. </li><li> Überwachen Sie den Fortschritt der Reaktion mit HPLC-MS. Nachdem die Reaktion abgeschlossen ist, entfernen das Lösungsmittel, wieder aufzulösen das guanidinylated zyklische Peptid in Acetonitril und semipräparative HPLC - Reinigung 16 durchzuführen. </li></ol></li><li> Die Entfernung der säurelabilen Seitenkettenschutzgruppen <ol><li> Bereiten 2 ml einer Lösung, die Trifluoressigsäure (TFA), Wasser und Triisopropylsilan (TIPS) (95 / 2,5 / 2,5; v / v / v). Fügen Sie diese Lösung für das gereinigte Produkt in einem kleinen Glasfläschchen und lassen Sie es für mindestens 1 h bei RT rühren. Beachten Sie die vollständige Entfernung der Schutzgruppe mit ESI-MS 17. </li><li> Dampfe das Lösungsmittel unter vermindertem Druck auf ein kleines Volumen. Bereiten eiskaltem Ether und gibt 10 ml in einem 50-ml-Zentrifugenröhrchen. Auszufällen, das entschützte Peptid in eiskaltem Ether mit einer Pasteurpipette durch Zugabe vontropft. Zentrifugierte die Suspension (5.000 xg, 5 min) um ein Pellet zu erhalten. </li><li> Wäscht den Niederschlag mit eiskaltem Ether und zentrifugiert es (5000 xg, 5 min, 2 x). Man löst das Produkt in 2 ml HPLC-Wasser reinigen und es mit semipräparative HPLC 16. </li></ol></li></ol> 4. Analytische Daten und Parameter für die Reinigung <ol><li> Analytische HPLC-ESI-MS <ol><li> Führen analytischen HPLC-ESI-MS mit einem LCQ-Massenspektrometers unter Verwendung einer C18-Säule (12 nm Porengröße, 3 &amp; mgr; m Teilchengrße, 125 mm × 2,1 mm), oder eine C8-Säule (20 nm Porengröße, 5 um Partikel Größe, 250 mm × 2,1 mm), mit H 2 O (0,1% v / v Ameisensäure) / Acetonitril (0,1% v / v Ameisensäure) als Eluenten. </li></ol></li><li> Semi-präparative HPLC <ol><li> Führen semipräparative HPLC ein präparativen HPLC-Instrument mit einer ODS-A-Säule (20 x 250 mm, 5 &amp; mgr; m), eine Fließgeschwindigkeit von 8 ml / min, und den linearen VerläufenH 2 O (0,1% v / v TFA) und Acetonitril (0,1% v / v TFA). </li></ol></li></ol>

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Die Autoren haben nichts zu offenbaren.

Der Vorläufer für Guanidinylierung ist ein orthogonal entschützt zyklische Peptid - Derivat, (c (OrnD (Ot Bu) Gf (N Me) V)), die durch ein Standard - Fmoc - Protokoll von Festphasen - Peptidsynthese (SPPS) synthetisiert wird. Ornithin wurde als orthogonal geschützten Derivat (Fmoc-Orn (Dde) -OH) verwendet, die mit Hydrazin in DMF nach der Cyclisierung des Peptidgerüstes entschützt werden können. Der Peptid-Vorläufer wird durch die Fällung der Verbindung und durch die anschließende Ge...

Zu den am häufigsten vorkommenden pharmakophorer Gruppen in natürlichen Liganden ist die Guanidingruppe, die in mehreren Interaktionen beteiligt ist 1, 2. Beispielsweise dient er als ein potenzieller vierfachen Wasserstoff-Donator in Wasserstoffbrücken-Wechselwirkungen und wird in der elektrostatischen Wechselwirkungen, wie Salzbrücken oder Kationen-π-Wechselwirkungen beteiligt. In der medizinischen Chemie ist diese Gruppe oft mit Drogen und Medikamenten - Kandidaten 4, gefunden , obwohl sehr oft als Guanidin - Mimetika 5, 6. Der Grund für die Entwicklung von Guanidin-Mimetika ist die Entfernung von der allgegenwärtigen, positiv geladenen Guanidingruppe, sowie die Einstellung der Lipophilie des Liganden. In peptidische Liganden, ist der einzige Guanidingruppe haltige Aminosäure Arginin, die in der bioaktive Region peptidische Liganden gefunden wird daher häufig. Ein sehr prominent Beispiel für eine argininhaltigen Ligandenfamilie ist die Unterfamilie der RGD-bindend Integrinen. Im Allgemeinen sind die Integrine eine Klasse von Zelladhäsionsrezeptoren, die in allen höheren Organismen über wichtige Funktionen übernehmen. Einige dieser Funktionen beinhalten die Zelladhäsion, Migration und das Überleben der Zelle. So werden sie auch in pathologischen Indikationen, wie Krebs und Fibrose beteiligt. Integrine sind heterodimere Transmembran-Proteine, die aus einer α- und einer β-Untereinheit, die 24 derzeit bekannten Integrin-Subtypen bilden; 8 von ihnen die Tripeptidsequenz Arg-Gly-Asp (RGD =) in ihren Liganden 7 erkennen. Die Bindungsregion an der Grenzfläche zwischen diesen beiden Subtypen in dem extrazellulären Teil befindet, die sogenannte Integrin - Kopfgruppe 8. die metallionenabhängige Adhäsionsseite (MIDAS) Region, die in der Beta-Untereinheit befindet und bindet die Carbonsäure in den Liganden (Seiten cha: RGD wird durch zwei gemeinsame Wechselwirkungen anerkanntin der Asp); und die Guanidingruppe in den Liganden, die in der alpha-Untereinheit befindet. Die meisten der Integrin - Untertypen sind promiskuitiv und zumindest einen Teil ihrer natürlichen extrazellulären Matrix (ECM) -Liganden 9 teilen. So ist für die Entwicklung von künstlichen Integrin-Liganden, der Schwerpunkt ist neben einer hohen Bindungsaffinität, die Selektivität Subtyp. Vor kurzem konnten wir ein Schlüsselelement für die Erzeugung von Subtyp selektiven Liganden enthüllen: die Guanidingruppe. Durch unterschiedliche Modifikationen können biselective Liganden für die αv- und α5-enthaltende Integrin - Subtypen in selektive Verbindungen , die durch einfache Modifikationen an der Guanidingruppe gedreht werden, der dann die verschiedene α-Untereinheiten 10 unterscheiden kann. In der Tasche der &amp; alpha; v interagiert die Guanidingruppe side-on über einen zweizähnigen Salzbrücke mit Asp218 11, 12. Diese Wechselwirkung cein auch in α5β1 beobachtet werden (hier mit Asp227 in α5), sondern zusätzlich ein End-Wechselwirkung der Guanidingruppe mit einem Gln - Rest (Gln221) wird 13 beobachtet. Somit modifizierten wir die Guanidingruppe in zwei entgegengesetzter Weise: in einem Fall durch die Seite-an blockierenden Zusammenwirken mit der Methylierung des N δ der Guanidingruppe, und im anderen Fall mit der Methylierung des Guanidin - N ω, Blockierung der End-on - Interaktion. Überraschenderweise führte diese kleine Änderung zu einer vollständigen Selektivität Verschiebung der Liganden. Neben der Alkylierung wurde eine neue Methode Funktionalisierung in dieser Publikation vorgestellt. Die klassische Funktionalisierung Verfahren für diese Art von pentapeptidic Ligand ist durch die Seitenketten - Konjugation einer Aminosäure nicht in 14 - Bindung (zB K in c (RGDfK)) beteiligt sind , 15. Hier,wir zeigen, dass die Funktionalisierung durch Modifizierung des Guanidin auch möglich ist - mit einem Acyl- oder alkylierte Linker - die für die Bindung von entscheidender Bedeutung ist. Die positive Ladung , die essentiell für die Bindung ist , beibehalten wird , und Modelle legen nahe , dass die langkettigen Punkte aus der Bindungstasche und somit eine ideale Möglichkeit für die Befestigung von weiteren Linkern Bereitstellung und Markierungseinheiten (zB einer Fluoreszenzmarkierung oder ein Chelator für molekulare imaging). In dieser Arbeit konzentrieren wir uns auf den Herstellungsschritten für die Modifikation der Guanidingruppe in Arginin-enthaltenden Liganden. Dies beinhaltet die Synthese von N ω -methylated Spezies sowie Guanidine mit längeren Linker - Einheiten. Die verschiedenen Modifikationen umfassen Acyl- und Alkylgruppen.

<table><tbody><tr><td>&lt;em&gt;N,N&amp;prime;&lt;/em&gt;-Di-Boc-1H-pyrazole-1-carboxamidine, 98%&amp;nbsp;</td><td>Sigma Aldrich</td><td>434167&amp;nbsp;ALDRICH</td><td></td></tr><tr><td>Triphenylphosphine, 99%</td><td>Sigma Aldrich</td><td>T84409&amp;nbsp;SIGMA-ALDRICH</td><td></td></tr><tr><td>Tetrahydrofuran, &gt;99.5%</td><td>Carl Roth</td><td>4745</td><td></td></tr><tr><td>Tetrahydrofuran anhydrous, 99.8%</td><td>Carl Roth</td><td>5182</td><td></td></tr><tr><td>Methanol anhydrous, 99.8%</td><td>Sigma Aldrich</td><td>322415&amp;nbsp;SIGMA-ALDRICH</td><td></td></tr><tr><td>Diisopropyl azodicarboxylate, 98%</td><td>Sigma Aldrich</td><td>225541&amp;nbsp;ALDRICH</td><td></td></tr><tr><td>Dichlormethan, for synthesis, 99.5%</td><td>Carl Roth</td><td>8424</td><td></td></tr><tr><td>Silica gel for flash chromtaography</td><td>Sigma Aldrich</td><td>60738&amp;nbsp;SIGMA-ALDRICH</td><td></td></tr><tr><td>n-Pentane, 99%</td><td>Carl Roth</td><td>8720</td><td></td></tr><tr><td>n-Hexane, 99%</td><td>Carl Roth</td><td>CP47</td><td></td></tr><tr><td>Ethylacetate, 99.5%</td><td>Carl Roth</td><td>7338</td><td></td></tr><tr><td>Aminohexanol, 95%</td><td>Sigma Aldrich</td><td>A56353&amp;nbsp;ALDRICH</td><td></td></tr><tr><td>&lt;em&gt;S&lt;/em&gt;-Methylisothiourea hemisulfate, 98%</td><td>Sigma Aldrich</td><td>M84445 ALDRICH</td><td></td></tr><tr><td>Di-&lt;em&gt;tert&lt;/em&gt;-butyl dicarbonate, 99%</td><td>Sigma Aldrich</td><td>205249&amp;nbsp;ALDRICH</td><td></td></tr><tr><td>&lt;em&gt;N,N&lt;/em&gt;-Dimethylformamid, 99.8%</td><td>Carl Roth</td><td>A529</td><td></td></tr><tr><td>&lt;em&gt;N,N&lt;/em&gt;-Diisopropylethylamin, 99.5%</td><td>Carl Roth</td><td>2474</td><td></td></tr><tr><td>Acetic anhydrid, 99%</td><td>Carl Roth</td><td>4483</td><td></td></tr><tr><td>Chlortrityl resin</td><td>Carbolution</td><td>CC11006</td><td></td></tr><tr><td>Fmoc-Gly-OH, 98%</td><td>Carbolution</td><td>CC05014</td><td></td></tr><tr><td>Piperidin, 99%</td><td>Sigma Aldrich</td><td>104094&amp;nbsp;SIGMA-ALDRICH</td><td></td></tr><tr><td>Fmoc-Orn(Dde)-OH</td><td>Iris-Biotech</td><td>FAA1502</td><td></td></tr><tr><td>HATU, 99%</td><td>Carbolution</td><td>CC01011</td><td></td></tr><tr><td>HOAt, 99%</td><td>Carbolution</td><td>CC01004</td><td></td></tr><tr><td>Fmoc-Val-OH</td><td>Carbolution</td><td>CC05028</td><td></td></tr><tr><td>2-Nitrobenzenesulfonyl chloride, 97%</td><td>Sigma Aldrich</td><td>N11507&amp;nbsp;ALDRICH</td><td></td></tr><tr><td>2,4,6-Collidine, 99%</td><td>Sigma Aldrich</td><td>27690&amp;nbsp;SIGMA-ALDRICH</td><td></td></tr><tr><td>Mercaptoethanol, 99%&amp;nbsp;</td><td>Sigma Aldrich</td><td>M6250&amp;nbsp;ALDRICH</td><td></td></tr><tr><td>Diazabicycloundecen, 98%</td><td>Sigma Aldrich</td><td>139009&amp;nbsp;ALDRICH</td><td></td></tr><tr><td>Fmoc-D-Phe-OH, 98%</td><td>Sigma Aldrich</td><td>47378&amp;nbsp;ALDRICH</td><td></td></tr><tr><td>Fmoc-Asp(OtBu)-OH, 98%</td><td>Carbolution</td><td>CC05008</td><td></td></tr><tr><td>Hexafluoroisopropanol</td><td>Carbolution</td><td>CC03056</td><td></td></tr><tr><td>Diphenylphosphoryl azide, 97%</td><td>Sigma Aldrich</td><td>178756&amp;nbsp;ALDRICH</td><td></td></tr><tr><td>TFA, 99.9%</td><td>Carl Roth</td><td>P088</td><td></td></tr><tr><td>Triisopropylsilan, 98%</td><td>Sigma Aldrich</td><td>233781&amp;nbsp;ALDRICH</td><td></td></tr><tr><td>Acetonitrile, HPLC grade</td><td>Carl Roth</td><td>HN44</td><td></td></tr></tbody></table>

modification and functionalization of the guanidine group by tailor-made precursors

Die Guanidingruppe ist eine der wichtigsten pharmakophorer Gruppen in der medizinischen Chemie. Die einzige Aminosäure, die eine Guanidingruppe tragende ist Arginin. In diesem Artikel ist eine einfache Methode zur Modifikation der Guanidingruppe in peptidische Liganden zur Verfügung gestellt, mit einem Beispiel für RGD-bindende Integrin-Liganden. Es wurde vor kurzem gezeigt , dass die unterschiedliche Modifikation der Guanidingruppe in diesen Liganden für die selektive Modulation des Subtyps ermöglicht (beispielsweise zwischen den Subtypen &amp; agr; v und α5). Darüber hinaus wurde eine bisher unbekannte Strategie für die Funktionalisierung über die Guanidingruppe demonstriert und der Syntheseansatz wird in diesem Dokument überprüft. Die Modifikationen betreffen hier beschriebenen endständig (N ω) alkyliert und Guanidin - Gruppen acetyliert. Für die Synthese, maßgeschneiderte Vorläufermoleküle synthetisieren, die dann zu einer Reaktion mit einem orthogonal ungeschützten Amin unterzogen werden, um die pre zu übertragen-modifizierte Guanidingruppe. Für die Synthese von alkylierten Guanidinen, basierten auf Vorläufer N, N &#39;-Di-Boc-1H - pyrazol-1-carboxamidin wird verwendet acylierten Verbindungen zu synthetisieren, die Vorläufer der Wahl ein entsprechend acylierten Derivates von N - Boc - S ist - methylisothioharnstoff, die in ein- und zweistufigen Reaktionen erhalten werden können.

Der cyclische Peptidvorläufer wurde als ein lineares Peptid synthetisiert, cyclisiert und orthogonal Dde-Schutzgruppe entfernt. Nach der Fällung wurde die Reinheit der Verbindung mit HPLC-MS (Figur 1) analysiert. Um den Fortschritt der Reaktion zu überwachen, wurde eine HPLC - Analyse durchgeführt , nachdem die 2-h Reaktionszeit (Abbildung 2). Für größere Rückstände auf der Guanidingr...

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Modification and Functionalization of the Guanidine Group by Tailor-made Precursors

Ein Protokoll für die Synthese von alkylmodifizierte Guanidine, basierend auf der Verwendung der entsprechenden Vorstufen dargestellt.

Modifikation und Funktionalisierung der Guanidingruppe von Maßgeschneidert Precursors

The guanidine group is one of the most important pharmacophoric groups in medicinal chemistry. The only amino acid carrying a guanidine group is arginine. ...

modification-functionalization-guanidine-group-tailor-made

Research

JoVE Journal

Biochemistry

10.6K Aufrufe.  Technische Universität München.  Ein Protokoll für die Synthese von alkylmodifizierte Guanidine, basierend auf der Verwendung der entsprechenden Vorstufen dargestellt. 

Serie: Modification and Functionalization of the Guanidine Group by Tailor-made Precursors

Microwave-assisted Functionalization of Poly(ethylene glycol) and On-resin Peptides for Use in Chain Polymerizations and Hydrogel Formation

One of the main benefits to using poly(ethylene glycol) (PEG) macromers in hydrogel formation is synthetic versatility. The ability to draw from a large variety of PEG molecular weights and configurations (arm number, arm length, and branching pattern) affords researchers tight control over resulting hydrogel structures and properties, including Young&#8217;s modulus and mesh size. This video will illustrate a rapid, efficient, solvent-free, microwave-assisted method to methacrylate PEG precursors into poly(ethylene glycol) dimethacrylate (PEGDM). This synthetic method provides much-needed starting materials for applications in drug delivery and regenerative medicine. The demonstrated method is superior to traditional methacrylation methods as it is significantly faster and simpler, as well as more economical and environmentally friendly, using smaller amounts of reagents and solvents. We will also demonstrate an adaptation of this technique for on-resin methacrylamide functionalization of peptides. This on-resin method allows the N-terminus of peptides to be functionalized with methacrylamide groups prior to deprotection and cleavage from resin. This allows for selective addition of methacrylamide groups to the N-termini of the peptides while amino acids with reactive side groups (e.g.&#160;primary amine of lysine, primary alcohol of serine, secondary alcohols of threonine, and phenol of tyrosine) remain protected, preventing functionalization at multiple sites. This article will detail common analytical methods (proton Nuclear Magnetic Resonance spectroscopy (;H-NMR) and Matrix Assisted Laser Desorption Ionization Time of Flight mass spectrometry (MALDI-ToF)) to assess the efficiency of the functionalizations. Common pitfalls and suggested troubleshooting methods will be addressed, as will modifications of the technique which can be used to further tune macromer functionality and resulting hydrogel physical and chemical properties. Use of synthesized products for the formation of hydrogels for drug delivery and cell-material interaction studies will be demonstrated, with particular attention paid to modifying hydrogel composition to affect mesh size, controlling hydrogel stiffness and drug release.

Microwave-assisted Functionalization of Polyethylene glycol and On-resin Peptides for Use in Chain Polymerizations and Hydrogel Formation

This video will illustrate a rapid, efficient method to methacrylate poly(ethylene glycol), enabling chain polymerizations and hydrogel synthesis. It will demonstrate how to similarly introduce methacrylamide functionalities into peptides, detail common analytical methods to assess functionalization efficiency, provide suggestions for troubleshooting and advanced modifications, and demonstrate typical hydrogel characterization techniques.

Mikrowellen-unterstützte Funktionalisierung von Poly (Ethylenglycol) und On-Harz Peptide zur Verwendung in Kettenpolymerisationen und Hydrogelierung

One of the main benefits to using poly(ethylene glycol) (PEG) macromers in hydrogel formation is synthetic versatility. The ability to draw from a large ...

Forschung

Chemie

Nucleoside Triphosphates - From Synthesis to Biochemical Characterization

The traditional strategy for the introduction of chemical functionalities is the use of solid-phase synthesis by appending suitably modified phosphoramidite precursors to the nascent chain. However, the conditions used during the synthesis and the restriction to rather short sequences hamper the applicability of this methodology. On the other hand, modified nucleoside triphosphates are activated building blocks that have been employed for the mild introduction of numerous functional groups into nucleic acids, a strategy that paves the way for the use of modified nucleic acids in a wide-ranging palette of practical applications such as functional tagging and generation of ribozymes and DNAzymes. One of the major challenges resides in the intricacy of the methodology leading to the isolation and characterization of these nucleoside analogues.
	
	In this video article, we present a detailed protocol for the synthesis of these modified analogues using phosphorous(III)-based reagents. In addition, the procedure for their biochemical characterization is divulged, with a special emphasis on primer extension reactions and TdT tailing polymerization. This detailed protocol will be of use for the crafting of modified dNTPs and their further use in chemical biology.

The protocol described herein aims to explain and abridge the numerous obstacles in the way of the intricate route leading to modified nucleoside triphosphates. Consequently, this protocol facilitates both the synthesis of these activated building-blocks and their availability for practical applications.

Nucleosidtriphosphaten - von der Synthese zur biochemischen Charakterisierung

The  traditional strategy for the introduction of chemical functionalities is the  use of solid-phase synthesis by appending suitably modified ...

High-throughput Synthesis of Carbohydrates and Functionalization of Polyanhydride Nanoparticles

Transdisciplinary approaches involving areas such as material design, nanotechnology, chemistry, and immunology have to be utilized to rationally design efficacious vaccines carriers. Nanoparticle-based platforms can prolong the persistence of vaccine antigens, which could improve vaccine immunogenicity1. Several biodegradable polymers have been studied as vaccine delivery vehicles1; in particular, polyanhydride particles have demonstrated the ability to provide sustained release of stable protein antigens and to activate antigen presenting cells and modulate immune responses2-12.
The molecular design of these vaccine carriers needs to integrate the rational selection of polymer properties as well as the incorporation of appropriate targeting agents. High throughput automated fabrication of targeting ligands and functionalized particles is a powerful tool that will enhance the ability to study a wide range of properties and will lead to the design of reproducible vaccine delivery devices.
The addition of targeting ligands capable of being recognized by specific receptors on immune cells has been shown to modulate and tailor immune responses10,11,13 C-type lectin receptors (CLRs) are pattern recognition receptors (PRRs) that recognize carbohydrates present on the surface of pathogens. The stimulation of immune cells via CLRs allows for enhanced internalization of antigen and subsequent presentation for further T cell activation14,15. Therefore, carbohydrate molecules play an important role in the study of immune responses; however, the use of these biomolecules often suffers from the lack of availability of structurally well-defined and pure carbohydrates. An automation platform based on iterative solution-phase reactions can enable rapid and controlled synthesis of these synthetically challenging molecules using significantly lower building block quantities than traditional solid-phase methods16,17.
Herein we report a protocol for the automated solution-phase synthesis of oligosaccharides such as mannose-based targeting ligands with fluorous solid-phase extraction for intermediate purification. After development of automated methods to make the carbohydrate-based targeting agent, we describe methods for their attachment on the surface of polyanhydride nanoparticles employing an automated robotic set up operated by LabVIEW as previously described10. Surface functionalization with carbohydrates has shown efficacy in targeting CLRs10,11 and increasing the throughput of the fabrication method to unearth the complexities associated with a multi-parametric system will be of great value (Figure 1a).

In this article, a high throughput method is presented for the synthesis of oligosaccharides and their attachment to the surface of polyanhydride nanoparticles for further use in targeting specific receptors on antigen presenting cells.

Hochdurchsatz-Synthese von Kohlenhydraten und Funktionalisierung von Nanopartikeln Polyanhydrid

Transdisciplinary approaches involving areas such as material design, nanotechnology, chemistry, and immunology have to be utilized to rationally design ...

Biotechnik

A Direct, Early Stage Guanidinylation Protocol for the Synthesis of Complex Aminoguanidine-containing Natural Products

The guanidine functional group, displayed most prominently in the amino acid arginine, one of the fundamental building blocks of life, is an important structural element found in many complex natural products and pharmaceuticals. Owing to the continual discovery of new guanidine-containing natural products and designed small molecules, rapid and efficient guanidinylation methods are of keen interest to synthetic and medicinal organic chemists. Because the nucleophilicity and basicity of guanidines can affect subsequent chemical transformations, traditional, indirect guanidinylation is typically pursued. Indirect methods commonly employ multiple protection steps involving a latent amine precursor, such as an azide, phthalimide, or carbamate. By circumventing these circuitous methods and employing a direct guanidinylation reaction early in the synthetic sequence, it was possible to forge the linear terminal guanidine containing backbone of clavatadine A to realize a short and streamlined synthesis of this potent factor XIa inhibitor. In practice, guanidine hydrochloride is elaborated with a carefully constructed protecting array that is optimized to survive the synthetic steps to come. In the preparation of clavatadine A, direct guanidinylation of a commercially available diamine eliminated two unnecessary steps from its synthesis. Coupled with the wide variety of known guanidine protecting groups, direct guanidinylation evinces a succinct and efficient practicality inherent to methods that find a home in a synthetic chemist&#39;s toolbox.

Here, we present a protocol for direct, early stage guanidinylation that enables rapid total synthesis of aminoguanidine-containing small organic molecules. An advanced synthetic intermediate used in the synthesis of a blood coagulation factor XIa inhibitor was prepared using this protocol.

Eine direkte, Early Stage Guanidinylierung Protokoll zur Synthese von komplexen Aminoguanidin haltige Naturprodukte

The guanidine functional group, displayed most prominently in the amino acid arginine, one of the fundamental building blocks of life, is an important ...

Facile Preparation of 4-Substituted Quinazoline Derivatives

Reported in this paper is a very simple method for direct preparation of 4-substituted quinazoline derivatives from a reaction between substituted 2-aminobenzophenones and thiourea in the presence of dimethyl sulfoxide (DMSO). This is a unique complementary reaction system in which thiourea undergoes thermal decomposition to form carbodiimide and hydrogen sulfide, where the former reacts with 2-aminobenzophenone to form 4-phenylquinazolin-2(1H)-imine intermediate, whilst hydrogen sulfide reacts with DMSO to give methanethiol or other sulfur-containing molecule which then functions as a complementary reducing agent to reduce 4-phenylquinazolin-2(1H)-imine intermediate into 4-phenyl-1,2-dihydroquinazolin-2-amine. Subsequently, the elimination of ammonia from 4-phenyl-1,2-dihydroquinazolin-2-amine affords substituted quinazoline derivative. This reaction usually gives quinazoline derivative as a single product arising from 2-aminobenzophenone as monitored by GC/MS analysis, along with small amount of sulfur-containing molecules such as dimethyl disulfide, dimethyl trisulfide, etc. The reaction usually completes in 4-6 hr at 160 &#186;C in small scale but may last over 24 hr when carried out in large scale. The reaction product can be easily purified by means of washing off DMSO with water followed by column chromatography or thin layer chromatography.

A protocol for facile preparation of 4-substituted quinazoline derivatives from 2-aminobenzophenones, thiourea and dimethyl sulfoxide is presented.

Facile Herstellung von 4-substituierte Chinazolinderivate

Reported in this paper is a very simple method for direct preparation of 4-substituted quinazoline derivatives from a reaction between substituted ...

Chemoselective Modification of Viral Surfaces via Bioorthogonal Click Chemistry

The modification of virus particles has received a significant amount of attention for its tremendous potential for impacting gene therapy, oncolytic applications and vaccine development.1,2,3 Current approaches to modifying viral surfaces, which are mostly genetics-based, often suffer from attenuation of virus production, infectivity and cellular transduction.4,5 Using chemoselective click chemistry, we have developed a straightforward alternative approach which sidesteps these issues while remaining both highly flexible and accessible.1,2
The goal of this protocol is to demonstrate the effectiveness of using bioorthogonal click chemistry to modify the surface of adenovirus type 5 particles. This two-step process can be used both therapeutically1 or analytically,2,6 as it allows for chemoselective ligation of targeting molecules, dyes or other molecules of interest onto proteins pre-labeled with azide tags. The three major advantages of this method are that (1) metabolic labeling demonstrates little to no impact on viral fitness,1,7 (2) a wide array of effector ligands can be utilized, and (3) it is remarkably fast, reliable and easy to access.1,2,7
In the first step of this procedure, adenovirus particles are produced bearing either azidohomoalanine (Aha, a methionine surrogate) or the unnatural sugar O-linked N-azidoacetylglucosamine (O-GlcNAz), both of which contain the azide (-N3) functional group. After purification of the azide-modified virus particles, an alkyne probe containing the fluorescent TAMRA moiety is ligated in a chemoselective manner to the pre-labeled proteins or glycoproteins. Finally, an SDS-PAGE analysis is performed to demonstrate the successful ligation of the probe onto the viral capsid proteins. Aha incorporation is shown to label all viral capsid proteins (Hexon, Penton and Fiber), while O-GlcNAz incorporation results in labeling of Fiber only.
In this evolving field, multiple methods for azide-alkyne ligation have been successfully developed; however only the two we have found to be most convenient are demonstrated herein &#x2013; strain-promoted azide-alkyne cycloaddition (SPAAC) and copper-catalyzed azide-alkyne cycloaddition (CuAAC) under deoxygenated atmosphere.

Adenovirus particles are engineered to contain either the unnatural amino acid analogue azidohomoalanine or the azido sugar O-GlcNAz. The azide group of each is chemoselectively ligated via "click" chemistry reactions as a means of viral surface modification.

Chemoselektive Modifizierung von Oberflächen durch Viral Bioorthogonale Click-Chemie

The modification of virus particles has received a significant amount of attention for its tremendous potential for impacting gene therapy, oncolytic ...

Immunologie und Infektion

Preparation of N-(2-alkoxyvinyl)sulfonamides from N-tosyl-1,2,3-triazoles and Subsequent Conversion to Substituted Phthalans and Phenethylamines

Decomposition of N-tosyl-1,2,3-triazoles with rhodium(II) acetate dimer in the presence of alcohols forms synthetically versatile N-(2-alkoxyvinyl)sulfonamides, which react under a variety of conditions to afford useful N- and O-containing compounds. Acid-catalyzed addition of alcohols or thiols to N-(2-alkoxyvinyl)sulfonamide-containing phthalans provides access to ketals and thioketals, respectively. Selective reduction of the vinyl group in N-(2-alkoxyvinyl)sulfonamide-containing phthalans via hydrogenation yields the corresponding phthalan in good yield, whereas reduction with sodium bis(2-methoxyethoxy)aluminumhydride generates a ring-opened phenethylamine analogue. Because the N-(2-alkoxyvinyl)sulfonamide functional group is synthetically versatile, but often hydrolytically unstable, this protocol emphasizes key techniques in preparing, handling, and reacting these pivotal substrates in several useful transformations.

Preparation of N-2-alkoxyvinylsulfonamides from N-tosyl-1,2,3-triazoles and Subsequent Conversion to Substituted Phthalans and Phenethylamines

Representative experimental procedures for the synthesis of N-(2-alkoxyvinyl)sulfonamides and subsequent conversion to phthalan and phenethylamine derivatives are presented in detail.

Vorbereitung der N-(2-alkoxyvinyl) Sulfonamide von N- Tosyl-1,2,3-Triazole und die anschließende Umwandlung ersetzt Phthalans und Phenethylamine

Decomposition of N-tosyl-1,2,3-triazoles with rhodium(II) acetate dimer in the presence of alcohols forms synthetically versatile ...

Regioselective O-Glycosylation of Nucleosides via the Temporary 2',3'-Diol Protection by a Boronic Ester for the Synthesis of Disaccharide Nucleosides

Disaccharide nucleosides, which consist of disaccharide and nucleobase moieties, have been known as a valuable group of natural products having multifarious bioactivities. Although chemical O-glycosylation is a commonly beneficial strategy to synthesize disaccharide nucleosides, the preparation of substrates such as glycosyl donors and acceptors requires&#160;tedious protecting&#160;group manipulations and a purification at each synthetic step. Meanwhile, several research groups have reported that boronic and borinic esters serve as a protecting or activating group of carbohydrate derivatives to achieve the regio- and/or stereoselective acylation, alkylation, silylation, and glycosylation. In this article, we demonstrate the procedure for the regioselective O-glycosylation of unprotected ribonucleosides utilizing boronic acid. The esterification of 2&#39;,3&#39;-diol of ribonucleosides with boronic acid makes the temporary protection of diol, and, following O-glycosylation with a glycosyl donor in the presence of p-toluenesulfenyl chloride and silver triflate, permits the regioselective reaction of the 5&#39;-hydroxyl group to afford the disaccharide nucleosides. This method could be applied to various nucleosides, such as guanosine, adenosine, cytidine, uridine, 5-metyluridine, and 5-fluorouridine. This article and the accompanying video represent&#160;useful (visual) information for the O-glycosylation of unprotected nucleosides and their analogs for the synthesis of not only disaccharide nucleosides, but also a variety of biologically relevant derivatives.

Regioselective O-Glycosylation of Nucleosides via the Temporary 2',3'-Diol Protection by a Boronic Ester for the Synthesis of Disaccharide Nucleosides

Here, we present protocols for the synthesis of disaccharide nucleosides by the regioselective O-glycosylation of ribonucleosides via a temporary protection of their 2&#39;,3&#39;-diol moieties utilizing a cyclic boronic ester. This method applies to several unprotected nucleosides such as adenosine, guanosine, cytidine, uridine, 5-methyluridine, and 5-fluorouridine to give corresponding disaccharide nucleosides.

Regioselective O- Glykosylierung Nukleoside über die temporäre 2', 3'-Diol Schutz durch eine Boronic Ester für die Synthese von Disaccharid Nukleosiden

Disaccharide nucleosides, which consist of disaccharide and nucleobase moieties, have been known as a valuable group of natural products having ...

Preparation of 6-aminocyclohepta-2,4-dien-1-one Derivatives via Tricarbonyl(tropone)iron

aza-Michael adducts of tricarbonyl(tropone)iron are synthesized by two different methods. Primary aliphatic amines and cyclic secondary amines participate in a direct aza-Michael reaction with tricarbonyl(tropone)iron under solvent-free conditions. Less nucleophilic aniline derivatives and more hindered secondary amines add efficiently to the cationic tropone complex formed by protonation of tricarbonyl(tropone)iron. While the protocol utilizing the cationic complex is less efficient overall for accessing the aza-Michael adducts than the direct, solvent-free addition to the neutral complex, it allows the use of a broader range of amine nucleophiles. Following protection of the amine of the aza-Michael adduct as a tert-butyl carbamate, the diene is decomplexed from the iron tricarbonyl fragment upon treatment with cerium(IV) ammonium nitrate to provide derivatives of 6-aminocyclohepta-2,4-dien-1-one. These products can serve as precursors to diverse compounds containing a seven-membered carbocyclic ring. Because the demetallation requires protection of the amine as a carbamate, the aza-Michael adducts of secondary amines cannot be decomplexed using the protocol described here.

Preparation of 6-aminocyclohepta-2,4-dien-1-one Derivatives via Tricarbonyltroponeiron

Representative experimental procedures for the addition of amine nucleophiles to tricarbonyl(tropone)iron and subsequent demetallation of the resulting complexes are presented in detail.

Herstellung von 6-Aminocyclohepta-2,4-dien-1-one Derivaten über Tricarbonyl(Tropon)Eisen

aza-Michael adducts of tricarbonyl(tropone)iron are synthesized by two different methods. Primary aliphatic amines and cyclic secondary amines participate ...

The Synthesis of RGD-functionalized Hydrogels as a Tool for Therapeutic Applications

The use of polymers as biomaterials has provided significant advantages in therapeutic applications. In particular, the possibility to modify and functionalize polymer chains with compounds that are able to improve biocompatibility, mechanical properties, or cell viability allows the design of novel materials to meet new challenges in the biomedical field. With the polymer functionalization strategies, click chemistry is a powerful tool to improve cell-compatibility and drug delivery properties of polymeric devices. Similarly, the fundamental need of biomedicine to use sterile tools to avoid potential adverse-side effects, such as toxicity or contamination of the biological environment, gives rise to increasing interest in the microwave-assisted strategy.
The combination of click chemistry and the microwave-assisted method is suitable to produce biocompatible hydrogels with desired functionalities and improved performances in biomedical applications. This work aims to synthesize RGD-functionalized hydrogels. RGD (arginylglycylaspartic acid) is a tripeptide that can mimic cell adhesion proteins and bind to cell-surface receptors, creating a hospitable microenvironment for cells within the 3D polymeric network of the hydrogels. RGD functionalization occurs through Huisgen 1,3-dipolar cycloaddition. Some PAA carboxyl groups are modified with an alkyne moiety, whereas RGD is functionalized with azido acid as the terminal residue of the peptide sequence. Finally, both products are used in a copper catalyzed click reaction to permanently link the peptide to PAA. This modified polymer is used with carbomer, agarose and polyethylene glycol (PEG) to synthesize a hydrogel matrix. The 3D structure is formed due to an esterification reaction involving carboxyl groups from PAA and carbomer and hydroxyl groups from agarose and PEG through microwave-assisted polycondensation. The efficiency of the gelation mechanism ensures a high degree of RGD functionalization. In addition, the procedure to load therapeutic compounds or biological tools within this functionalized network is very simple and reproducible.

We present a protocol for the synthesis of RGD-functionalized hydrogels as devices for cell and drug delivery. The procedure involves copper catalyzed alkyne-azide cycloaddition (CuAAC) between alkyne-modified polyacrylic acid (PAA) and a RGD-azide derivative. The hydrogels are formed using microwave-assisted polycondensation and their physicochemical properties are investigated.