TGKは彼らの財政支援のためにミュンヘン工科大学の理工学国際大学院（IGGSE）を認めています。 HKは、彼らのサポートのための統合されたタンパク質科学ミュンヘンセンター（CIPSM）を認めています。

注：すべての試薬および溶媒は、商業的供給業者から入手し、さらに精製することなく使用しました。 注意：使用する前に、関連するすべての物質安全データシート（MSDS）を参照してください。化学合成（ 例えば、ドラフトチャンバー、安全メガネ、手袋、白衣、完全長ズボン、およびクローズドつま先の靴を）実行するときに、すべての適切な安全装置を使用してください。 グアニジニル前駆体の合成<ol><li> アルキル化種 <ol><li> メチル化された種 <ol><li> N、N &#39; -ジのBoc- 1 H -ピラゾール-1-カルボキサミジン（3.2ミリモル、1当量）及びトリフェニルホスフィン1.0gを1.0gの溶解（のPPh 3、3.8ミリモル、1.2当量）の乾燥10mLの室温（RT）で、ゴム隔膜を用いて不活性雰囲気中で50 mLの丸底フラスコにテトラヒドロフラン（THF）。シリンジ（4.8ミリモル、1.5当量）及びLを用いて乾燥メタノール194μLを加えますら、それはRTで攪拌。 </li><li>別々に、小さなガラスバイアル中の乾燥THF 2mL中のジイソプロピルアゾジカルボキシレートの747μL（DIAD、3.8ミリモル、1.2当量）の溶液を調製します。撹拌しながら、シリンジ（15分にわたって）を使用して、N、N &#39; -ジのBoc- 1 H -ピラゾール-1-カルボキサミジン、PPH 3、及びメタノールの溶液にTHFを滴下でDIADの溶液を加えます。 RTで2時間のためのソリューション攪拌をしてみましょう。 </li><li>ロータリーエバポレーターを用いて減圧下で溶媒を除去し、1mLのジクロロメタン（DCM）中の粗生成物を溶解させます。ペンタン溶液中の10％酢酸エチルでシリカ100gの（EtOAc）でフラッシュカラムインチ（2.5cm×20 cm）を読み込みます。カラムに溶解した粗生成物をロードし、圧力（1.5バール）下で溶媒を加えます。 </li><li>画分（溶媒系：ペンタン中の定組成の10％EtOAc）を収集し、薄層クロマトグラフィー（TLC）により、所望の化合物スポットを特定し、（R F = 0.4、酢酸エチル/ペンタン1：9、UV）を集めます。コンバイン希望画分を黄色の粘性油状物（2.6ミリモル、81％収率）として表題化合物0.85 gを得たロータリーエバポレーターを用いて減圧下で溶媒を蒸発させ、。さらに使用するために室温で得られた化合物を保管してください。 </li></ol></li><li> ヘキシルアミン修飾種 <ol><li> N、N &#39; -ジBOC-1 H -ピラゾール-1-カルボキサミジン1.0gを溶解し（3.2ミリモル、1.0当量）、DDE-6-アミノヘキサノール0.9gの（3.8ミリモル、1.2当量）、および1.0グラムRTにゴム隔膜を用いて不活性雰囲気中で50 mLの丸底フラスコ中の乾燥THF 10mL中のPPh 3（3.8ミリモル、1.2当量）の。 </li><li>別々に、小さなガラスバイアル中のDIADの747μL（3.8ミリモル、1.2当量）の乾燥THF 2mL中の溶液を調製します。攪拌しながら、Nの溶液にTHFを滴下でDIADの溶液を加え、シリンジを用いてN &#39; -ジのBoc- 1 H -ピラゾール-1-カルボキサミジン、PPH 3、及びDDE-6-アミノヘキサノール（オーバー15分） 。 RTで2時間のためのソリューション攪拌をしてみましょう。 </li><li>ロータリーエバポレーターを用いて減圧下で溶媒を除去し、DCM 1mL中の粗生成物の最大を取ります。ペンタン/酢酸エチルの溶液にシリカ100gをフラッシュカラムインチ（2.5cm×20 cm）をロードする（2：1）。カラムに溶解した粗生成物を適用し、圧力（1.5バール）下で溶媒を加えます。 </li><li>画分を収集する（溶媒系：定組成2：1つのペンタン/ EtOAc）で、TLCで所望の画分を同定し、それらを収集する（式中、R f = 0.66、2：1つのペンタン/酢酸エチル、UV）。所望の画分を合わせ、黄色の粘性油状物（2.8ミリモル、88％収率）として表題化合物1.6gを得るために、ロータリーエバポレーターを用いて減圧下で溶媒を蒸発させます。さらに使用するために室温で得られた化合物を保管してください。 </li></ol></li></ol></li><li> アシル化種（2つの反応工程） <ol><li> Sの -methylisothiuroniumヘミ硫酸を1.4g（10ミリモル、1.0当量）及びジ（tert-ブチル ）ジカーボネート2.2gの溶解（10ミリモル、1.0当量）を、激しく撹拌中DCMの二相性溶液をリング/ 座っ。水溶液 。 NaHCO 3およびそれをRTで24時間撹拌しましょう。 </li><li>分液漏斗中で層を分離し、DCMで水性相を3回抽出します。有機相を結合し、Na 2 SO 4でそれらを乾燥し、ロータリーエバポレーターを用いて減圧下で溶媒を除去します。ヘキサン1mL中の粗生成物を上に取ります。 </li><li> 1ヘキサン/ EtOAc：4の溶液中でシリカ100gをフラッシュカラムインチ（2.5cm×20 cm）を読み込みます。カラム上の溶解した粗生成物をロードします。圧力下で溶媒を追加します。 4：1定組成ヘキサン/ EtOAc（UV検出：254 nm）を、それらを収集する（式中、R f = 0.30）TLC（溶媒系で所望の画分を同定します。 </li><li>所望の画分を合わせ、黄色の粘性油状物（5.8ミリモル、58％収率）として表題化合物1.1gを得るために、ロータリーエバポレーターを用いて減圧下で溶媒を蒸発させます。試薬、Nを保管- （tert-ブチルブトキシカルボニル） - S -meさらに使用するために室温でthylisothiourea、。 </li><li> Nの250 mgの溶解-不活性雰囲気中で50 mLの丸底フラスコのS -methylisothiourea（1.3ミリモル、1.0当量）の乾燥N、N-ジメチルホルムアミド（DMF）10mL中で- （tert-ブチルブトキシカルボニル） RT。シリンジを用いてN、N-ジイソプロピルエチルアミン（DIPEA）の440μL（2.6ミリモル、2当量）を加えます。撹拌しながら、（5.2ミリモル、4.0当量）のAc 2 Oの245μLを加える注射器を用いて滴下し、室温で1時間撹拌しましょう。 </li><li>注射器を用いて混合物に過剰のメタノール（2 ml）を追加し、室温で15分間撹拌しましょう。ロータリーエバポレーターを用いて減圧下で溶媒を除去します。 DCM 1mL中の粗生成物を上に取ります。 </li><li> 1つのヘキサン/ EtOAc：3：3の溶液中のシリカ60gを用いたフラッシュカラムインチ（2.5cm×20 cm）を負荷1。カラムに溶解し、粗生成物を適用します。追加溶媒（3：1つのヘキサン/ EtOAc）及び圧力（1.5バール）。 （1：1ヘキサン/ EtOAc、UV：220nmの3）、およびCOL TLCで所望の画分を同定それら（R F = 0.62）をLECT。 </li><li>所望の画分を合わせ、（0.9ミリモル、70％収率）を白色の固体として表題化合物210 mgを得ロータリーエバポレーターを用いて減圧下で溶媒を蒸発させます。さらに使用するために室温で化合物を保管してください。 </li></ol></li></ol>環状ペプチド前駆体の合成2。 <ol><li> ロードとTCP樹脂をキャッピング <ol><li>フリット付きプラスチック20mLの注射器に2-chlortriylクロリド（CTC）樹脂（0.9ミリモル/ g）およびのFmoc-Glyを-OH（1.2当量）の320 mgの1.00グラムを加えます。乾燥DCM 5mLにDIPEAの313μL（2当量）の溶液を調製し、注射器に追加します。それは、回転ユニットを用いてRTで1時間回転させましょう。 </li><li> （;キャッピング溶液v / v）の1つのメタノール/ DIPEA：一方、5の2 mL溶液を調製します。注射器にキャッピングソリューションを追加し、さらに15分間回転させてみましょう。 DCM（5×）およびDMF（3×）で樹脂を洗浄します。 </li></ol></li><li> Fmoc脱保護、樹脂上<ol><li> 10分間DMF中の20％ピペリジンを用いて樹脂結合のFmoc-Glyをを治療し、次いで5分間。 DMF（3×）で樹脂を洗浄します。 </li></ol></li><li> 樹脂上のFmoc-Ornで（DDE）の結合-OH <ol><li> Fmoc-L-Ornでの934 mgの（DDE）-OH（2当量）、1- [ビス（ジメチルアミノ）メチレン]の684 mgの追加-1 H -1,2,3-トリアゾロ[4,5-b]ピリジニウム-3- OXIDニウムヘキサフルオロホスフェート（HATU）（2当量）、および1-ヒドロキシ-7-アザベンゾトリアゾール（HOAt）の245 MG（2当量）を小さなガラスバイアルへとDMF 5mL中に溶解します。 DIPEAの814μLを追加します。 </li><li>オイル、Fmoc脱保護し、洗浄し、樹脂結合のGlyにこのソリューションを追加し、それを1時間回転させてみましょう。 DMF（3×）で樹脂を洗浄します。 </li></ol></li><li> Fmoc脱保護、樹脂上 <ol><li> 10分間DMF中の20％ピペリジンで-Gly樹脂結合のFmoc-Ornで（DDE）を処理し、次いで5分間。 DMF（3×）で樹脂を洗浄します。 </li></ol></li><li> Fmoc-のVal-OHの樹脂上の結合 <ol><li> Fmoc-のVal-OHの610 mgの追加（2当量）、6HATUの84 MG（2当量）、及び245小さなガラスバイアルへのHOAtのMG（2当量）およびDMF 5mL中に溶解します。 DIPEAの814μLを追加します。 </li><li>この溶液を追加したFmoc脱保護洗浄し、樹脂結合Ornで（DDE）-Gly、それは1時間回転させ。 </li></ol></li><li> Fmoc脱保護、樹脂上 <ol><li> 10分間DMF中の20％ピペリジンで-Gly樹脂結合のFmoc-のVal-Ornで（DDE）を処理し、次いで5分間。 DMF（3×）で樹脂を洗浄します。 </li></ol></li><li> オン樹脂N-メチル <ol><li> DCM（3×）で樹脂を洗浄します。 DCM中2 - nitrobenzenesulfonylchloride（O -NBS-Clで、4当量）の887ミリグラムを溶解し、2,4,6-コリジンの1.2 mLを加える（10当量）。 </li><li>樹脂結合ペプチドにソリューションを追加し、室温で20分間インキュベートしましょう。 </li><li> CH 2 Cl 2（3×）で及びTHF（5×）で樹脂を洗浄します。 PPh 3 1.18gの（5当量）及びTHF中のメタノールの365μLの溶液を調製します。このソリューションを追加注射器。 </li><li> THF 2mLにDIADの883μLの溶液を調製し、注射器に追加します。それが15分間インキュベートしてみましょう。 THF（5×）で及びDMF（5×）で樹脂を洗浄します。 </li></ol></li><li> O -Ns脱保護 <ol><li>メルカプトエタノール570μL（10.0当量）およびDMF 2mL中diazabicycloundecenの672μL（DBU）の溶液を調製します。シリンジにこのソリューションを追加し、5分間インキュベートしましょう。 </li><li>脱保護工程を繰り返し、次いで、DMF（5×）で樹脂を洗浄します。 </li></ol></li><li> Fmoc-D-Pheを-OHの樹脂上の結合 <ol><li> Fmoc-D-Pheを-OHの697 mgの追加（2当量）、HATUの684 mgの（2当量）、及び小さなガラスバイアルへのHOAt（2当量）の245ミリグラムとDMF 5mL中に溶解。 DIPEAの814μLを追加します。 </li><li>オイル、Fmoc脱保護し、洗浄し、樹脂結合ペプチドにこのソリューションを追加し、それを1時間回転させてみましょう。 </li></ol></li><li> Fmoc脱保護、樹脂上 <ol><li>樹脂Bを治療しますound DMF中20％ピペリジンで10分間、次いで5分間有するペプチド。 DMF（3×）で樹脂を洗浄します。 </li></ol></li><li> Fmoc-ASP（m BU）-OHの樹脂上の結合 <ol><li>のFmoc- Aspで（m BU）-OH（2当量）、HATUの684ミリグラムの741 mgの追加（2当量）、およびHOAtを245 MG（2当量）を小さなガラスバイアルに5 mLのそれを溶かしますDMFの。 DIPEAの814μLを追加します。 </li><li>オイル、Fmoc脱保護し、洗浄し、樹脂結合ペプチドにこのソリューションを追加し、それを1時間回転させてみましょう。 </li></ol></li><li> 樹脂から線状ペプチドの切断 <ol><li> DCM中のヘキサフルオロイソプロパノール（HFIP）の溶液10mlを調製し、続いてDCM（3×）で樹脂を洗浄し（1：4、v / v）でした。 </li><li>樹脂にソリューションを追加し、それを15分間回転させてみましょう。丸底フラスコ内の溶液を集めます。切断を繰り返し、ロータリーエバポレーターを用いて溶媒を蒸発させます。 </li></ol></li><li> 線状ペプチドの環化 <ol><li>ディssolveのNaHCO 3（5.0当量）の384ミリグラムとジフェニルホスホリルアジド（DPPA）の582μL（3.0当量）のDMF 50mL中の、粗生成物に追加します。それは一晩または全く線形ペプチドがESI-MS（10時間）17を用いて観察されなくなるまで攪拌してみましょう。 </li><li>減圧下、ロータリーエバポレーターを用いて小容積に溶剤を減らします。塩化ナトリウム（ブライン）の飽和水溶液を調製。パスツールピペットを用いて、遠心分離管中のNaClの飽和水溶液の40 mLに環化ペプチドを滴下して加えます。 </li><li>懸濁液（5,000×gで、5分間）遠心分離し、HPLC等級の水（2x）で沈殿物を洗浄します。製品を凍結乾燥。 </li></ol></li></ol>ソリューション3.グアニジニル及び脱保護<ol><li> テーラーメイド前駆体とグアニジニル <ol><li> 2M、例えば、（DMFの小容積に直交脱保護環状ペプチドの少量（ 例えば、25 mg）を溶解L）。 2当量を追加します。グアニジニル前駆体と2当量の。溶液へのDIPEAのと、それはRTで2時間撹拌してみましょう。 </li><li> HPLC-MSとの反応の進行状況を監視します。反応が完了した後、アセトニトリル中guanidinylated環状ペプチドを再溶解し、溶媒を除去し、半分取HPLC精製16を実行します。 </li></ol></li><li> 酸に不安定な側鎖保護基の除去 <ol><li>トリフルオロ酢酸（TFA）、水、およびトリイソプロピルシラン（TIPS）を含有する溶液の2mLの準備（95 / 2.5 / 2.5、v / v / v）です。小さなガラスバイアルに精製された生成物にこのソリューションを追加し、それは少なくとも1時間室温で攪拌しましょう。 ESI-MS 17との完全な脱保護を観察します。 </li><li>少量に減圧下で溶媒を蒸発させます。氷冷エーテルを調製し、50mLの遠心管中で10 mLを加え。それを追加することにより、パスツールピペットを用いて氷冷エーテルで脱保護されたペプチドを沈殿させます滴下しました。遠心分離ペレットを得た懸濁液（5,000×gで、5分間）。 </li><li> （5,000×gで、5分間、2×）氷冷エーテルで沈殿物を洗浄し、それを遠心分離。 HPLCグレードの水2mL中に生成物を溶解し、セミ分取HPLC 16でそれを精製します。 </li></ol></li></ol> 4.分析データおよび精製のためのパラメータ<ol><li> 分析的HPLC-ESI-MS <ol><li> C18カラム（12 nmの細孔サイズ3μmの粒子サイズ、2.1ミリメートル×125ミリメートル）またはC8カラム（20 nmの細孔サイズ、5μmの粒子を用いたLCQ質量分析計を用いて分析的HPLC-ESI-MSを行いますサイズ、溶離液としてH 2 O（0.1％v / vのギ酸）/アセトニトリル（0.1％v / vのギ酸）と250ミリメートル×2.1ミリメートル）。 </li></ol></li><li> セミ分取HPLC <ol><li> ODSカラム（20×250ミリメートル、5μm）を、8 mL /分の流速、及び線形勾配を用いて分取HPLC機器を使用してセミ分取HPLCを行いますH 2（TFA V 0.1％V /）O（0.1％TFA V V /）およびアセトニトリル。 </li></ol></li></ol>

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著者は、開示することは何もありません。

グアニジニルの前駆体は、固相ペプチド合成（SPPS）の標準的なFmocプロトコルによって合成される直交脱保護環状ペプチド誘導体、（C（OrnD（m BU）GF（N Me）のV））です。オルニチンは、ペプチド骨格の環化後のDMF中のヒドラジンで脱保護することができる直交保護された誘導体、カルボニル（Fmoc-Ornで（DDE）-OH）として使用しました。ペプチド前駆体は、化合物の沈殿に?...

天然リガンドで最も豊富なファーマコフォア基のうちの複数の相互作用1,2に関与するグアニジン基、です。例えば、水素結合相互作用の潜在的な四重の水素供与体として機能し、そのような塩橋または陽イオンπ相互作用のような静電相互作用に関与しています。医薬品化学では、このグループは、多くの場合、非常に頻繁にグアニジンミメティック5、6などが、薬物および薬物候補4で発見されました。グアニジン模倣物の開発のための理由は、ユビキタス、正に荷電したグアニジン基の除去、ならびにリガンドの親油性の調整です。ペプチドリガンドでは、唯一のグアニジン基を有するアミノ酸は、したがって、多くの場合、ペプチドリガンドの生物活性領域に見出される、アルギニンです。 非常にPRアルギニン含有リガンドファミリーのためominent例は、RGD結合性インテグリンのファミリーです。一般的に、インテグリンは、すべての高等生物に重要な機能を引き継ぐ細胞接着受容体の一種です。これらの機能のいくつかは、細胞接着、移動、および細胞の生存を伴います。このように、彼らはまた、癌および線維症などの病理学的徴候、に関与しています。インテグリンは24の現在知られているインテグリンサブタイプを形成するα-及びβサブユニットからなる膜貫通ヘテロ二量体タンパク質です。それらの8は、それらのリガンド7のトリペプチド配列Arg-Gly-Asp（= RGD）を認識する。結合領域は、細胞外部分、いわゆるインテグリンヘッド群8におけるこれらの2つのサブタイプの間の界面に位置しています。ベータサブユニットおよびリガンドにカルボン酸を結合する（CHA側に配置された金属イオン依存性接着部位（MIDAS）領域：RGDは、2つの一般的な相互作用により認識されます）のAspの中。 αサブユニットに位置しているリガンドおよびグアニジン基、。インテグリンサブタイプのほとんどは無差別であり、その自然の細胞外マトリックス（ECM）9リガンドの少なくとも一部を共有します。このように、人工的インテグリンリガンドの開発のために、主要な焦点は、高い結合親和性、サブタイプ選択のほかに、です。グアニジン基：最近、我々はサブタイプ選択性リガンドを生成するための鍵となる要素を公開することができました。異なる修飾を介して、αv-およびα5含有インテグリンサブタイプbiselectiveリガンドは、異なるαサブユニット10を識別することができるグアニジン基、に単純な修飾により選択的化合物に変えることができます。 αVのポケットに、グアニジン基は、Asp218 11、12を有する二座塩橋を介してサイドに相互作用します。この相互作用のCまた、（α5でAsp227と、ここ）α5β1で観察されるが、さらに、 エンドオン Gln残基（Gln221）とグアニジン基の相互作用は、13が観察されます。 、グアニジンのメチル化と、ある場合には、グアニジン基のNδのメチル化とサイドでの相互作用をブロックすることにより、および他の場合にはNω：したがって、我々は2つの反対の方法でグアニジン基を修飾しましたエンド・オン相互作用をブロックします。驚くべきことに、この小さな変更は、リガンドで完全な選択のシフトにつながりました。アルキル化に加えて、新たな官能化方法はこの出版物に導入しました。 pentapeptidicリガンドのこのタイプの古典的な官能化方法は、結合に関与しないアミノ酸の側鎖のコンジュゲーションを介して（ 例えば、CにおけるK（RGDfK））14、15。ここに、結合のために重要である - - アシルまたはアルキル化されたリンカーを有する我々は、官能化は、グアニジンを変更することによっても可能であることを示しています。結合のために不可欠である正の電荷が保持され、モデルが一層リンカーの結合のための理想的な可能性を提供し、単位（ 例えば、蛍光標識または分子のためのキレート剤を標識し、結合ポケットのうち、長鎖ポイントことを示唆していますイメージング）。 本研究では、アルギニン含有配位子でグアニジン基の修飾のための取手順に専念します。これは、より長いリンカー単位を有するNω -メチル種の合成、ならびにグアニジンを含みます。異なる修飾は、アシルおよびアルキル基を含みます。

<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

グアニジン基は、医薬品化学において最も重要なファーマコフォア基の一つです。グアニジン基を有する唯一のアミノ酸はアルギニンです。この記事では、ペプチドリガンドにグアニジン基の修飾のための簡単な方法は、RGD結合性インテグリンリガンドの例に、設けられています。最近、これらのリガンドにグアニジン基の異なる修飾は、（αVサブタイプα5との間に、例えば ）サブタイプの選択的調節を可能にすることが示されました。また、グアニジン基を介して官能化するための以前不明戦略が実証された、および合成アプローチは、この文書に概説されています。本明細書に記載の修飾は、末端伴う（Nω）アルキル化及びアセチルグアニジン基。合成のために、オーダーメイドの前駆体分子は、次いで、プレを転送するために直交脱保護アミンとの反応に供され、合成され変性グアニジン基。アルキル化グアニジンの合成のために、N、N &#39; -ジのBoc- 1 H -ピラゾール-1-カルボキサミジンに基づいて前駆体を選択した前駆体はN -Boc- Sの対応するアシル化誘導体であり、アシル化化合物を合成するために使用されています-一次元及び二段階の反応で得ることができるメチルイソチオ尿素、。

環状ペプチド前駆体は、線状ペプチドとして合成環化、及び直交DDE-脱保護しました。沈殿後、化合物の純度は、HPLC-MS（ 図1）を用いて分析しました。反応の進行をモニターするために、HPLC分析は、2時間の反応時間（ 図2）の後に行きました。 グアニジン基上の大きな残基を、2時間の反応時間は?...

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

対応する前駆体の使用に基づくアルキル変性グアニジンの合成のためのプロトコルが提供されます。

オーダーメイドの前駆体によってグアニジン基の修飾と機能化

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

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Research

JoVE Journal

Biochemistry

10.5K ビュー.  Technische Universität München. 対応する前駆体の使用に基づくアルキル変性グアニジンの合成のためのプロトコルが提供されます。 

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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.

マイクロ波支援ポリの機能化（エチレングリコール）と連鎖重合で使用するためには樹脂ペプチドおよびヒドロゲル形成

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 ...

化学

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.

ヌクレオシド三リン酸 - 合成からの生化学的特徴付けへ

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.

無水物ナノ粒子のハイスループット糖鎖の合成と機能化

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

生物工学

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.

複雑なアミノグアニジン含有天然物の合成のための直接、早期グアニジニルプロトコル

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.

4-置換キナゾリン誘導体の簡便な準備

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.

Bioorthogonalクリックケミストリーを介したウイルス表面の化学選択的修飾

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

免疫・感染学

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.

Nの準備-(2-alkoxyvinyl) N- トシル-1,2,3-トリアゾールと置換 Phthalans とフェネチルアミンに後続の変換からサルファ剤

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.

ヌクレオシドを介して一時 2'、3'-ジオール保護ホウ酸エステル糖ヌクレオシドの合成のためのOの位置選択的グリコシル化反応

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.

トリカルボニル(トロポネ)鉄による6-アミノシクロヘプタ-2,4-dien-1-1誘導体の調製

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.