Este projecto foi financiado do centro médico da Universidade de Nebraska (fundos de start-up, MC-S); NIH-COBRE, 5P20GM103480 (T. jakzrobic) e a American Chemical Society, PRF # 57434-DNI7(MC-S).

1. general de protocolo para a síntese de CAE
<ol><li>Calcule a escala de síntese (geralmente mmol). Esta escala baseia-se a massa da quantidade de PPA alvo. Tenha em mente que a eficiência da reação da SPPS diminui gradualmente com o aumento da sequência de aminoácidos. Portanto, a eficiência da reação exata é difícil de calcular.</li>
	<li>Calcule o peso da resina a ser utilizada de acordo com o carregamento da resina. O carregamento é encontrado no recipiente ou o protocolo de análise da resina e expressos em mmol/g. A fórmula a seguir pode ser usada para calcular o peso da resina:</li>
	<li>Pesar cuidadosamente resina de cloreto de 2-chlorotrityl (no nosso caso, o carregamento é ~0.85 mmol)</li>
	<li>Coloque a resina num recipiente de síntese fritado com as seguintes especificações: capacidade – 50 mL, disco espacador – 25 mm, porosidade – médio.</li>
	<li>Adicione 15 mL de diclorometano (DCM) à resina.</li>
	<li>Apor o navio de síntese de um agitador mecânico de velocidade variável (frasco misturador/agitador) e rode os vasos para um ângulo de 45° (ou horizontalmente) para maximizar a agitação.</li>
	<li>Permitir que os grânulos de resina inchar durante 15 min. inchaço melhora o o rendimento da reação porque facilita a difusão molecular e acessibilidade para o sítio ativo, aumentando a eficiência de acoplamento.</li>
	<li>Adicionar 8 equivalentes (2 mmol para escala 0,25 mmol) da poliamina desejada (espermina, espermidina, Diethyelenetriamine, 1,3-diamina, etc) para a resina e deixar reagir por 5h. Nota: Um menor período de reação seria reduzir a safra.</li>
	<li>Um Kaiser teste (veja Tabela de materiais) para confirmar o sucesso atrelar a poliamina à resina. Engate bem sucedido das aminas primárias produz uma cor azul/violeta, o que corresponde a amina livre.</li>
	<li>Protege o grupo amina primária usando 4 equivalentes de 1-(4,4-dimethyl-2,6-dioxocyclohex-1-ylidene)ethyl (Dde), dissolvidos em metanol anidro (15 mL), agitando a mistura de reação durante a noite11. Nota: Um menor tempo de reação reduz o rendimento.</li>
	<li>Execute um teste de Kaiser. A ausência de cor azul do grânulo da resina confirma sucesso proteção. Em caso de proteção vencida de amina primária, repita a etapa anterior.</li>
	<li>Escorra o DCM e lavar as resinas duas vezes com uma mistura de DCM e DMF (2:1, 15 mL).</li>
	<li>Dissolver 20 equivalentes (5 mmol) de di-terc butil di-carbonato (Boc) em DCM (20 mL) e permitir a reação proceder para 3h.</li>
	<li>Fazer um Cloranil teste (ver Tabela de materiais) para confirmar a proteção completa de amina secundária. Um teste positivo (proteção) produz uma cor amarela clara ou incolor. Aminas secundárias enciclopédia dão uma cor verde/azul escura, enquanto aminas primárias dão uma cor vermelha.</li>
	<li>Escorra a mistura solvente e lavar duas vezes com uma mistura de DCM e DMF (2:1, 15 mL).</li>
	<li>Adicionar uma solução de 2% de hidrazina em DMF (10 mL) e agitar durante 1 h.</li>
	<li>Um Kaiser teste para confirmar o sucesso desproteção de amina primária.</li>
	<li>
Adicione os desejado aminoácidos na sequência inversa em que você iria escrever/desenhá-los. Peptídeos são extraídos da termini de N para a termini C mas são sintetizados no sentido oposto, C a N. Por exemplo, para um PPA exigindo o seguinte peptídeo core - GLFD-, adicionar o ácido aspártico (D), seguido de fenilalanina (F), leucina (L) e finalmente a glicina (G). Nota: Para a maioria dos aminoácidos, o coquetel de acoplamento a seguir é apropriado para fixação para as resinas poliamina carregada.<ol>
<li>Misture 4 equivalentes (1 mmol) do aminoácido Fmoc-protegido, 3,95 equivalentes de 2-(1H-benzotriazol-1-yl)-1,1,3,3-tetramethyluronium hexaﬂuorophosphate (HBTU) e 15 equivalentes de amina diisopropylethyl (DIPEA).</li>
		<li>Dissolvê-los em uma mistura de DCM e DMF (1:1, 15 mL) e proceda à sonicação o coquetel por 2 min (até dissolução completa).</li>
		<li>Espere um adicional 3 – 5 min para garantir a ativação do ácido sobre o amino-ácido carboxílico.</li>
		<li>Adicione a mistura de reação para o navio. Realize a reação de 2-4 h à temperatura ambiente. Nota: Nós encontramos o seguinte como alternativas eficientes para HBTU (geralmente exigindo menor quantidade de aminoácidos e o agente de acoplamento): COMU, PyBOP, HATU DIC/Oxima.</li>
		<li>Um Kaiser teste para confirmar o engate bem sucedido.</li>
		<li>De proteger o Fmoc-grupo do ácido aminado pela adição de uma solução de 20% de 4-metil piperidina (10 mL) em DMF. Fazê-lo duas vezes, cada vez, agitando a mistura de reação por 15 min. Nota: Uma alternativa eficiente para a remoção de Fmoc é piperazina/DBU12.<ol>
<li>Realize uma lavagem de DCM (15 mL) entre adições.</li>
		</ol>
</li>
		<li>Um Kaiser teste para confirmar o sucesso da proteção do aminoácido.</li>
		<li>Lave a resina completamente para remover todos os vestígios de 4-metil. Lave a resina duas vezes com DMF (10 mL), cada lavagem, durando por 5 min e finalmente com DCM (10 mL) por 10 min.</li>
		<li>Adicione todos os restantes aminoácidos, sucessivamente, repetindo o acoplamento e proteção de passos.</li>
	</ol>
</li>
	<li>
Finalmente, depois de todos os aminoácidos necessários de acoplamento, conjugado a cauda hidrofóbica para o último aminoácido do peptídeo-poliamina construção:
	<ol>
<li>Adicione 10 equivalentes a funcionalidade desejada ácido carboxílico para 9,5 equivalentes de HBTU e 12 equivalentes de DIPEA dissolvido na mistura de DCM e DMF (1:1, 20 mL). Nota: Tenha em mente que algumas caudas podem precisar uma proporção diferente de solvente (geralmente um maior % de DCM) ou a adição ou outro solvente como N-metil (NMP).</li>
		<li>Proceda à sonicação o coquetel para 5 a 10 min até dissolução (temos visto leva mais tempo para a cauda dissolver completamente) e adicionar ao navio. Nota: Para caudas contendo vários sites de reativos, eles precisarão ser protegidas antes de acoplamento-los.</li>
		<li>Realizar esta reação (acoplamento a cauda hidrofóbica) pelo menos 5 h, embora seja aconselhável para realizá-lo durante a noite para o mais alto rendimento.</li>
	</ol>
</li>
</ol>2. PPA clivagem do suporte sólido
O objetivo desta etapa é a clivagem do PPA da resina e remover os grupos protegendo Boc dos ácidos aminados e resíduos de poliamina.
<ol><li>Lave a resina com DMF (8 mL por 2 min) e duas vezes com DCM (8 mL, cada vez por 5 min). Antes de cada adição, drene o solvente do navio. Uma vez que é realizada a última lavagem, seca a resina sob vácuo durante 15 min.</li>
	<li>Preparar a solução de clivagem, usando a seguinte proporção de mistura: 28:1:1 o ácido trifluoroacético (TFA): H2O: triisopropila silano (dicas). Fazer 15 mL de cocktail a clivagem adicionar 14 mL de TFA, 0,5 mL de H2O e 0,5 mL de dicas.</li>
	<li>Adicionar a solução de clivagem de resina e agitar durante 2-4 h à temperatura ambiente.</li>
	<li>Recolher a solução em um 25 ou 50 mL redondo balão de fundo.</li>
	<li>Concentrar o TFA no vácuo de 1 a 2 mL, usando um evaporador rotativo com pressão reduzida ao aquecer a mistura a 40 ° C (não ultrapassar 55 ° C para evitar a decomposição do PPA).</li>
	<li>Após evaporação, adicione a solução TFA obtida (gota a gota) para um balão de fundo redondo contendo éter anidro frio (15 mL). Isso imediatamente irá precipitar o PPA.</li>
	<li>Além disso, adicione éter anidro frio (5 mL) para o frasco original, onde se concentrava a TFA.</li>
	<li>Proceda à sonicação este frasco para recuperar sólidos adicionais e combinar com a solução de éter de passo 2.6. Nota: A pipeta de transferência pode ser lavada com um pequeno volume de DCM. Evite a introdução de DMF durante o processo porque tende a formar uma substância gelatinosa.</li>
	<li>Colocar o balão (coberto) dentro da geladeira e deixe ficar durante a noite para maximizar a precipitação.</li>
	<li>Colete o material precipitado por filtração em vácuo usando um funil de filtro de disco sinterizado. Os tamanhos de poros ideal são finos ou médios.</li>
	<li>Lave o precipitado duas vezes com éter frio (5-10 mL) para remover quaisquer resíduos orgânicos.</li>
</ol>3. identificação do produto bruto usando o método de soltar secas MALDI
<ol><li>
Preparação da matriz para análise no modo positivo:
	<ol>
<li>Para iniciar a análise do peso molecular usando espectrometria de massa de ionização/dessorção de Laser assistida por matriz (MALDI), adicione 10 a 20 mg de ácido α-cyano-4-hidroxicinâmicos para um tubo de microcentrifugadora.</li>
		<li>Adicione uma solução de água e acetonitrilo (1:1, 1,0 mL) com 0,1% o ácido trifluoroacético (TFA). Homogeneiza-se pela utilização do vortex. Nota: Esta matriz deve ser usada para peptídeos carregados positivamente. Modo negativo MALDI é semelhante, mas exige uma matriz contendo 9-aminoacridina com 0,1% de amônia como solvente aditivo.</li>
		<li>Adicionar 1-2 µ l da amostra para a placa de aço inoxidável alvo para MALDI e secar a amostra no ar. Adicione 1-2 µ l da matrix e secá-lo novamente. Nota: As placas têm de circulares marcas quadriculadas ao longo da placa do alvo para ajudar a localizar o ponto particular.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Analise as amostras no instrumento MALDI para verificar sua identidade. Ionização electrospray (ESI) é uma alternativa válida para confirmar a identidade dos CAE.</li>
</ol>4. purificação do CAE usando purificação preparativa reverso-fase alta-cromatografia líquida (HPLC)
<ol><li>
Dissolva o precipitado de PPA em uma quantidade mínima de água e acetonitrilo.
	<ol>
<li>Como regra geral, dissolva 100 mg de PPA bruto seco em menos de 5 mL de acetonitrila e água. Mais hidrofóbicos CAE pode exigir uma maior percentagem de acetonitrilo para dissolver e também pode requerer um maior volume de solvente em geral, dependendo da carga líquida dos CAE (tabela 1).</li>
		<li>Se a dissolução completa não ocorrer, adicione 1% TFA (ACN ou H2O). Também é possível adicionar pequenas quantidades de outros solventes compatíveis incluindo dimetilsulfóxido, metanol ou isopropanol (limitar seu conteúdo a 5%).</li>
	</ol>
</li>
</ol><table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always"><tbody>
<tr>
<td>Solvente</td>
			<td colspan="2">CAE carregados positivamente</td>
			<td colspan="2">CAE com carga negativa</td>
		</tr>
<tr>
<td></td>
			<td colspan="2">0,1 TFA de % em água</td>
			<td colspan="2">0,1% NH3 em água</td>
		</tr>
<tr>
<td></td>
			<td colspan="2">0,1% TFA no Grupo ACN</td>
			<td colspan="2">0,1% NH3 no Grupo ACN</td>
		</tr>
</tbody></table>Tabela 1: sistemas solventes. Propôs o sistema solvente para positivamente e negativamente carregada CAE.
<ol start="2"><li>Proceda à sonicação o PPA usando um sonicador de chifre de 20 min a 10 pulsos de s com Amp1 de 48% ou de 2-3 h em um banho ultra-sônico.</li>
	<li>
Em seguida, filtre usando um filtro de 0,45 μm seringa seguido por filtração através de um filtro de seringa de politetrafluoretileno (PTFE) de 0,20 μm. A solução do PPA deve ser clara e livre de todas as partículas materiais.
	<ol>
<li>Se a filtragem é muito difícil, proceda à sonicação durante um período prolongado de tempo. É altamente recomendável que a solução de PPA é purificada imediatamente após a filtragem de seringa, como armazenamento prolongado pode causar a agregar ou gelate, que exigirá re- sonication e, talvez, re-filtração.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Durante e após a purificação, use solventes de grau HPLC ou aquelas que são filtrados através de uma seringa 0,25 μm filtro/membrana. Nota: As condições mais comuns de solventes para purificar CAE consistem em um gradiente de H2O e ACN.</li>
	<li>Use um instrumento HPLC de fase reversa padrão para este protocolo. Deve incluir um programador de gradiente de eluição, um binário sistema solvente, um detector de UV capaz de detectar a 220 e 254 nm e um coletor de fração programável. A taxa de fluxo máximo deve ser de 50 mL/min.</li>
	<li>Uso um C-18 invertido coluna de fase para a separação. Colunas das seguintes dimensões podem ser usadas dependendo da massa de sólidos sendo purificada e net cobrar do PPA (tabela 2).</li>
</ol><table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always"><tbody>
<tr>
<td>Responsável do PPA</td>
			<td>Tamanho de partícula</td>
			<td>Tamanho da coluna</td>
			<td>Massa do PPA bruto</td>
		</tr>
<tr>
<td>+ ve carregadas</td>
			<td>5 μm</td>
			<td>150 x 30 mm</td>
			<td>170 mg</td>
		</tr>
<tr>
<td>-ve carregadas</td>
			<td>5 μm</td>
			<td>150 x 30 mm</td>
			<td>170 mg</td>
		</tr>
<tr>
<td>+ ve carregadas</td>
			<td>5 μm</td>
			<td>150 x 21.2 mm</td>
			<td>90 mg</td>
		</tr>
<tr>
<td>-ve carregadas</td>
			<td>5 μm</td>
			<td>150 x 21.2 mm</td>
			<td>90 mg</td>
		</tr>
</tbody></table>Tabela 2: sugeriu colunas: Dimensões da coluna, tamanho das partículas e a capacidade de carga máxima por injeção para C18 inverter colunas HPLC de fase
<ol start="7"><li>Injete um volume determinado pelo tanto a capacidade da coluna e pelo volume do loop de injeção do HPLC PPA. Execute o método HPLC gradiente de acordo com as configurações visto na tabela 3 (tempo de eluição de 40 min).</li>
</ol><table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always"><tbody>
<tr>
<td>Tempo</td>
			<td>Solvente de um (acetonitrilo)</td>
			<td>B solvente (água)</td>
			<td>Taxa de fluxo (mL/min)</td>
		</tr>
<tr>
<td>0</td>
			<td>5%</td>
			<td>95%</td>
			<td rowspan="5">Taxa de fluxo depende de seu tamanho e a embalagem de coluna.</td>
		</tr>
<tr>
<td>2</td>
			<td>5%</td>
			<td>95%</td>
		</tr>
<tr>
<td>35</td>
			<td>95%</td>
			<td>5%</td>
		</tr>
<tr>
<td>38</td>
			<td>100%</td>
			<td>0%</td>
		</tr>
<tr>
<td>40</td>
			<td>5%</td>
			<td>95%</td>
		</tr>
</tbody></table>Tabela 3: gradiente sugerido: Sugeriu o gradiente de fase inversa, mostrando a composição relativa de água vs acetonitrilo durante um período de tempo. A taxa de fluxo vai depender das especificações de coluna.
<ol start="8"><li>
Analisar as fracções recolhidas dos diversos tubos de teste usando MALDI e determinar qual tubo (ou tubos) contém o PPA. Isto é avaliado através do estudo do peso molecular encontrado em cada tubo.
	<ol>
<li>Verificar a pureza das frações em uma HPLC analítica. Usar um sistema de HPLC-gradiente, equipado com um detector de UV de 220 nm.</li>
		<li>Se houver impurezas, fazer um ciclo adicional de purificação por HPLC. O gradiente acima usada para HPLC preparativa pode ser escalado para baixo para usar com a HPLC analítica usando o software on-line do conversor de coluna. Cada fração muito ser ≥ 95% puro para caracterização física ou avaliação biológica.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Recolher as frações em um balão de fundo redondo grande ou balão de evaporação e remover todo o acetonitrilo e maior parte da água. A solução final do PPA deve ser não mais de 10 mL.</li>
	<li>Transferi este concentrado para um tubo de centrífuga de 50 mL. Avisamos que CAE é substâncias detergente; assim, as bolhas serão geradas durante a evaporação do solvente. Nós achamos que a adição de álcool etílico diminui a formação de bolhas.</li>
	<li>Concentrado de vácuo o concentrado. Durante a evaporação a vácuo, uma grande quantidade do PPA pode aderir às paredes do recipiente. Recupere esta enxaguando repetidamente a parede do balão com água HPLC. O volume combinado de PPA o concentrado e o enxaguamento deve ser não mais de 30 mL.</li>
	<li>Coloque a solução aquosa dentro de um tubo de 50 mL.</li>
	<li>
Flash congelar esta solução PPA em nitrogênio líquido: Nota: Flash congelamento resultados em pequenos cristais de gelo que serão sublime mais rápido no liofilizador. Além disso, mais lento congelamento pode permitir a formação de estruturas supramoleculares Self montadas. Outra alternativa (mas menos desejável) é gradualmente congelar em freezer a-80 ° C ou congelar usando um gelo seco + mistura acetona<ol>
<li>Antes de colocar o tubo de centrifugação no Liofilizador, perfurar ou solte a tampa do tubo para permitir que a umidade escapar a amostra e coletados na unidade de refrigeração. Defina a unidade de liofilização definida como-54 ° C e 0,016 mbar. Nota: Outra opção é remover a tampa e coloque uma compressa (com uma faixa de borracha) na parte superior da abertura. Além disso, nós encontramos que congelamento de amostras em um ângulo ou quebrando o gelo em pequenas porções permite uma mais rápida e melhor liofilização devido a um aumento na área de superfície.</li>
		<li>Se o sólido começa a derreter, isso pode indicar vestígios de um solvente orgânico (geralmente acetonitrilo) estão presentes. Repita a etapa de congelamento e avaliar a condição de liofilização.</li>
		<li>Se o derretimento persistir, existem duas possíveis soluções:<ol>
<li>Dividir a amostra em duas porções (para ser colocado em tubos), diluir com água e congelar novamente. Não use esta solução frequentemente porque grandes quantidades de solventes orgânicos podem danificar o equipamento.</li>
			<li>Como alternativa, coloque a amostra em um balão e ainda mais, evaporar o solvente orgânico sob vácuo. Liofilização uma amostra que seja sob a forma líquida, geralmente leva a colidir e perda do composto PPA.</li>
		</ol>
</li>
	</ol>
</li>
</ol>5. armazenamento de CAE
<ol><li>Loja CAE em um-20 ° C, com as tampas apertadas e selado com parafilme em um tubo com uma etiqueta apropriada.</li>
	<li>Antes da utilização, trazer o PPA volta à temperatura ambiente em uma câmara de vácuo para evitar a condensação do vapor de água na CAE.</li>
</ol>

<ol>
	<li>Cui, H., Pashuck, E. T., Velichko, Y. S., Weigand, S. J., Cheetham, A. G., Newcomb, C. J., Stupp, S. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Spontaneous+and+x-ray-triggered+crystallization+at+long+range+in+self-assembling+filament+networks.">Spontaneous and x-ray-triggered crystallization at long range in self-assembling filament networks.</a> Science. 327, 555-559 (2010).</li><li>Pashuck, E. T., Cui, H., Stupp, S. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Tuning+supramolecular+rigidity+of+peptide+fibers+through+molecular+structure.">Tuning supramolecular rigidity of peptide fibers through molecular structure.</a> Journal of the American Chemical Society. 132, 6041-6046 (2010).</li><li>Stupp, S. I., Zha, R. H., Palmer, L. C., Cui, H., Bitton, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Self-assembly+of+biomolecular+soft+matter.">Self-assembly of biomolecular soft matter.</a> Faraday Discussions. 166, 9-30 (2013).</li><li>Conda-Sheridan, M., Lee, S. S., Preslar, A. T., Stupp, S. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Esterase-activated+release+of+naproxen+from+supramolecular+nanofibres.">Esterase-activated release of naproxen from supramolecular nanofibres.</a> Chemical Communications. 50, 13757-13760 (2014).</li><li>Mata, A., Palmer, L., Tejeda-Montes, E., Stupp, S. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Design+of+biomolecules+for+nanoengineered+biomaterials+for+regenerative+medicine.">Design of biomolecules for nanoengineered biomaterials for regenerative medicine.</a> Nanotechnology in Regenerative Medicine. , 39-49 (2012).</li><li>Samad, M. B., Chhonker, Y. S., Contreras, J. I., McCarthy, A., McClanahan, M. M., Murry, D. J., Conda-Sheridan, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Developing+Polyamine-Based+Peptide+Amphiphiles+with+Tunable+Morphology+and+Physicochemical+Properties.">Developing Polyamine-Based Peptide Amphiphiles with Tunable Morphology and Physicochemical Properties.</a> Macromolecular bioscience. 17, (2017).</li><li>Nel, A. E., M&#228;dler, L., Velegol, D., Xia, T., Hoek, E. M., Somasundaran, P., Klaessig, F., Castranova, V., Thompson, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Understanding+biophysicochemical+interactions+at+the+nano-bio+interface.">Understanding biophysicochemical interactions at the nano-bio interface.</a> Nature Materials. 8, 543 (2009).</li><li>Gujrati, M., Malamas, A., Shin, T., Jin, E., Sun, Y., Lu, Z. -. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Multifunctional+cationic+lipid-based+nanoparticles+facilitate+endosomal+escape+and+reduction-triggered+cytosolic+siRNA+release.">Multifunctional cationic lipid-based nanoparticles facilitate endosomal escape and reduction-triggered cytosolic siRNA release.</a> Molecular Pharmaceutics. 11, 2734-2744 (2014).</li><li>Zhu, Y., Li, J., Kanvinde, S., Lin, Z., Hazeldine, S., Singh, R. K., Oupicky&#769;, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Self-immolative+polycations+as+gene+delivery+vectors+and+prodrugs+targeting+polyamine+metabolism+in+cancer.">Self-immolative polycations as gene delivery vectors and prodrugs targeting polyamine metabolism in cancer.</a> Molecular Pharmaceutics. 12, 332-341 (2014).</li><li>Planas-Portell, J., Gallart, M., Tiburcio, A. F., Altabella, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Copper-containing+amine+oxidases+contribute+to+terminal+polyamine+oxidation+in+peroxisomes+and+apoplast+of+Arabidopsis+thaliana.">Copper-containing amine oxidases contribute to terminal polyamine oxidation in peroxisomes and apoplast of Arabidopsis thaliana.</a> BMC Plant Biology. 13, 109 (2013).</li><li>Nash, I. A., Bycroft, B. W., Chan, W. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Dde+-+A+selective+primary+amine+protecting+group:+A+facile+solid+phase+synthetic+approach+to+polyamine+conjugates.">Dde - A selective primary amine protecting group: A facile solid phase synthetic approach to polyamine conjugates.</a> Tetrahedron Letters. 37, 2625-2628 (1996).</li><li>Ralhan, K., KrishnaKumar, V. G., Gupta, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Piperazine+and+DBU:+a+safer+alternative+for+rapid+and+efficient+Fmoc+deprotection+in+solid+phase+peptide+synthesis.">Piperazine and DBU: a safer alternative for rapid and efficient Fmoc deprotection in solid phase peptide synthesis.</a> RSC Advances. 5, 104417-104425 (2015).</li><li>Casero, R. A., Marton, L. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Targeting+polyamine+metabolism+and+function+in+cancer+and+other+hyperproliferative+diseases.">Targeting polyamine metabolism and function in cancer and other hyperproliferative diseases.</a> Nature Reviews Drug Discovery. 6, 373 (2007).</li><li>Wuts, P. G. M., Greene, T. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Protection for the Amino Group. In Greene's Protective Groups in Organic Synthesis. , 696-926 (2006).</li><li>Palasek, S. A., Cox, Z. J., Collins, J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Limiting+racemization+and+aspartimide+formation+in+microwave-enhanced+Fmoc+solid+phase+peptide+synthesis.">Limiting racemization and aspartimide formation in microwave-enhanced Fmoc solid phase peptide synthesis.</a> Journal of Peptide Science. 13, 143-148 (2007).</li></ol>

Os autores não têm nenhum conflito de interesses para declarar

Os protocolos descritos aqui podem ser usados para sintetizar o CAE como poços como PAs e relacionados baseado em peptídeo moléculas (tais como híbrido PA-peptoids). Embora a síntese de peptídeos usando SPPS é um procedimento simples, a síntese de peptídeos contendo moléculas biológicas localizador pode ser especialmente desafiador. Poliaminas como espermina, espermidina, diethyelenetriamine, etc, podem funcionar como moléculas de sinalização para o direcionamento de células de câncer<sup class="...

Auto-montagem peptídeo amphiphiles (PAs) são uma classe de biomateriais normalmente composta dos seguintes segmentos: cabeça (a) hidrofílica, região de vinculador (b) e (c) hidrofóbica cauda. Maioria dos PAs descritos na literatura possuem uma cabeça hidrofílica, composta de aminoácidos carregados ou polar resíduos1,2,3,4. PAs tem encontrado uma ampla gama de aplicações em biomedicina, incluindo a entrega da droga, medicina regenerativa, diagnóstico de doença, etc.5. Com base em sua sequência de aminoácidos, PAs pode formar uma grande variedade de nanoestruturas incluindo micelas esféricas e nano-filamentos. Recentemente informamos uma classe de híbrido baseado em poliamina peptídeo amphiphiles, denominado CAE6. As morfologias, cinética de auto-montagem e degradação metabólica, destes biomateriais, foram encontrados para ser relacionados ao seu grupo de cabeça solubilizante. Além disso, o PPA nanostructures não mostrou toxicidade para células de mamíferos (linhas MiaPaCa2 e célula HeLa) nas concentrações testadas. Nanocarriers baseados no PPA são veículos de entrega da droga atraente porque: (1) poliamina absorção e metabolismo foi mostrado para ser aumentada em células cancerosas, (2) catiônicas nanoestruturas podem conseguir CDDP fuga7,8, o que leva à maior circulação e de residência dentro de uma célula e (3), eles devem ter um perfil metabólico distinto quando comparado com PA; por exemplo, eles serão mais estáveis no sentido de proteases encontrados no corpo humano (embora eles talvez sensível a outras enzimas, como oxidases amina)9,10. Além disso, CAE foram encontrados para ter diversas morfologias, propriedades físico-químicas, rigidez de nanopartículas e cinética de montagem, dependendo do comprimento e carga de individuais PPA molécula6. Aqui, descrevemos um protocolo detalhado para a síntese, identificação e purificação de CAE que também pode ser aplicado para a preparação do PAs ou moléculas semelhantes de peptídeo de híbrido.
Porque poliaminas comumente não são comercialmente disponíveis em suas formas protegidas e proteger as aminas primárias e secundárias de poliaminas é de suma importância para eles conjugação com aminoácidos e outras moléculas, descrevemos o sintéticos passos para atingir sua proteção. O objetivo geral do presente protocolo é fornecer um método simples para conjugação poliaminas de aminoácidos. Poliaminas faltam um grupo carboxílico; assim, eles não podem ser acoplados a Rink Amida ou resinas de Wang. Em vez disso, resinas, tais como cloreto de 2-chlorotrityl são recomendadas para o protocolo sintético. O principal desafio para a síntese de PPA é a presença de grupos funcionais de amina primária e secundária. Para os nossos propósitos, protegemos todas as aminas secundárias na poliamina, mantendo o grupo amino primário sobre a poliamina livre para permitir que a reação de acoplamento. A reação foi feita sobre um suporte sólido, seguindo os princípios da síntese do peptídeo de fase sólida (SPPS) para facilitar o trabalho de acompanhamento após cada etapa de acoplamento e desproteção. O seguinte protocolo é para a síntese manual e automatizada de CAE (embora a verificação de algumas etapas será um desafio em um sistema automatizado). A síntese destas moléculas pode também ser efectuada em um sintetizador automatizado ou com o auxílio de um reator de microondas (automático ou semi-automático). O esquema de reação tem sido resumido na Figura 1.
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57908/57908fig1.jpg"> Figura 1: Esquema de (A), A reação geral para a síntese de CAE. (B) poliaminas representante que podem ser usadas para sintetizaram CAE descrito aqui. <a href="/files/ftp_upload/57908/57908fig1large.jpg" target="_blank">Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.</a>

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>2-Chlorotrityl chloride resin&#160;</td>
			<td>AappTec</td>
			<td>RTZ001</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>SynthwareTM synthesis vessel&#160;</td>
			<td>Aldrich</td>
			<td>SYNP120050M</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dichloromethane</td>
			<td>Acros</td>
			<td>AC406920250</td>
			<td>Fisher Sci. Catalogue #</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Wrist Shaker</td>
			<td>Boekel Scientific</td>
			<td>401000-2</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Kaiser test kit</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>60017</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>2-[(4,4-dimethyl-2,6-dioxocyclohex-1-ylidene)ethyl-amino]-ethanol</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>CDS004772</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Anhydrous Methanol</td>
			<td>Acros</td>
			<td>AC610981000</td>
			<td>Fisher Sci. Catalogue #</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Chloranil test kit</td>
			<td>TCI</td>
			<td>TCC1771-KIT</td>
			<td>VWR Catalogue #</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Di-tert butyl di-carbonate&#160;</td>
			<td>Acros</td>
			<td>AC194670250</td>
			<td>Fisher Sci. Catalogue #</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dimethylformamide</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>BP1160-4</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hydrazine</td>
			<td>Acros</td>
			<td>AC296815000</td>
			<td>FIsher Sci. Catalogue #</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>(2-(1H-benzotriazol-1-yl)-1,1,3,3-tetramethyluronium hexafluorophosphate)</td>
			<td>p3biosystems</td>
			<td>31001</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>4-methyl piperidine&#160;</td>
			<td>Acros</td>
			<td>AC127515000</td>
			<td>FIsher Sci. Catalogue #</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Trifluoroacetic Acid</td>
			<td>AappTec</td>
			<td>CXZ035</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Triisopropyl Silane</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>233781</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ether</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>E138-1</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>&#945;-Cyano-4-hydroxycinnamic acid</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>C8982</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>9-Aminoacridine</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>92817</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fisherbrand&#160;Syringe Filters: PTFE Membrane</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>09-730-21</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

facile protocol for the synthesis of self-assembling polyamine-based peptide amphiphiles (ppas) and related biomaterials

Ao peptídeo de poliamina-baseado (CAE) são uma nova classe de auto-montagem anfifílica biomateriais-relacionadas com a amphiphiles de peptídeo (PAs). PAs tradicionais possuem aminoácidos carregados como solubilizing grupos (lisina, arginina), que estão conectados diretamente a um segmento de lipídios ou podem conter uma região de vinculador de aminoácidos neutros. Ajuste a sequência do peptide do PAs pode render diversas morfologias. Da mesma forma, CAE possui um segmento hidrofóbico e aminoácidos neutros, mas também contêm moléculas de poliamina como água (hidrófilos) grupos de solubilizing. Como é o caso com PAs, CAE pode também auto-montagem em diversas morfologias, incluindo pequenas hastes, nano-fitas torcidas e nano-folhas de fundidos, quando dissolvido na água. No entanto, a presença de aminas primárias e secundárias em uma molécula de poliamina único representa um desafio significativo quando sintetizando CAE. Neste trabalho, mostramos um protocolo simples, baseado em precedentes de literatura, para alcançar uma síntese facile da CAE usando síntese do peptide de fase sólida (SPPS). Este protocolo pode ser estendido para a síntese de PAs e outros sistemas similares. Podemos também ilustrar as etapas que são necessárias para a segmentação da resina, identificação e purificação.

Após a síntese e purificação e antes de avaliação físico-química ou biológica, recomenda-se as massas dos CAE são re-verificadas e a pureza determinado usando HPLC analítica. Para caracterização de materiais ou avaliação biológica, CAE precisa ter um grau de pureza de > 95%. A Figura 2 mostra o rastreamento HPLC (topo) e espectros MALDI (parte inferior), confirmando a presença do produto. Sistemas analíticos de HPLC integrará a área sob a ...

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Facile Protocol for the Synthesis of Self-assembling Polyamine-based Peptide Amphiphiles PPAs and Related Biomaterials

A síntese do peptídeo poliamina-baseado amphiphiles (CAE) é um desafio significativo devido à presença de múltiplos nitrogênios de amina, que exige o uso criterioso de proteger grupos para mascarar estas funcionalidades reativas. Neste trabalho, descrevemos um método fácil para a preparação destas nova classe de auto-montagem de moléculas.

Facile protocolo para a síntese de auto montagem baseada em poliamina peptídeo Amphiphiles (CAE) e biomateriais relacionados

Polyamine-based Peptide Amphiphiles (PPAs) are a new class of self-assembling amphiphilic biomaterials-related to the peptide amphiphiles (PAs). ...

facile-protocol-for-synthesis-self-assembling-polyamine-based-peptide

Research

JoVE Journal

Chemistry

Facile Protocol for the Synthesis of Self-assembling Polyamine-based Peptide Amphiphiles (PPAs) and Related Biomaterials

8.0K visualizações.  University of Nebraska Medical Center. A síntese do peptídeo poliamina-baseado amphiphiles (CAE) é um desafio significativo devido à presença de múltiplos nitrogênios de amina, que exige o uso criterioso de proteger grupos para mascarar estas funcionalidades reativas. Neste trabalho, descrevemos um método fácil para a preparação destas nova classe de auto-montagem de moléculas.

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Production of Disulfide-stabilized Transmembrane Peptide Complexes for Structural Studies

Physical interactions among the lipid-embedded alpha-helical domains of membrane proteins play a crucial role in folding and assembly of membrane protein complexes and in dynamic processes such as transmembrane (TM) signaling and regulation of cell-surface protein levels. Understanding the structural features driving the association of particular sequences requires sophisticated biophysical and biochemical analyses of TM peptide complexes. However, the extreme hydrophobicity of TM domains makes them very difficult to manipulate using standard peptide chemistry techniques, and production of suitable study material often proves prohibitively challenging. Identifying conditions under which peptides can adopt stable helical conformations and form complexes spontaneously adds a further level of difficulty. Here we present a procedure for the production of homo- or hetero-dimeric TM peptide complexes from materials that are expressed in E. coli, thus allowing incorporation of stable isotope labels for nuclear magnetic resonance (NMR) or non-natural amino acids for other applications relatively inexpensively. The key innovation in this method is that TM complexes are produced and purified as covalently associated (disulfide-crosslinked) assemblies that can form stable, stoichiometric and homogeneous structures when reconstituted into detergent, lipid or other membrane-mimetic materials. We also present carefully optimized procedures for expression and purification that are equally applicable whether producing single TM domains or crosslinked complexes and provide advice for adapting these methods to new TM sequences.

Biophysical and biochemical studies of interactions among membrane-embedded protein domains face many technical challenges, the first of which is obtaining appropriate study material. This article describes a protocol for producing and purifying disulfide-stabilized transmembrane peptide complexes that are suitable for structural analysis by solution nuclear magnetic resonance (NMR) and other analytical applications.

Complexos de produção de transmembrana Disulfide-estabilizados Peptídicos para estudos estruturais

Physical  interactions among the lipid-embedded alpha-helical domains of membrane  proteins play a crucial role in folding and assembly of membrane ...

Química

Structure and Coordination Determination of Peptide-metal Complexes Using 1D and 2D 1H NMR

Copper (I) binding by metallochaperone transport proteins prevents copper oxidation and release of the toxic ions that may participate in harmful redox reactions. The Cu (I) complex of the peptide model of a Cu (I) binding metallochaperone protein, which includes the sequence MTCSGCSRPG (underlined is conserved), was determined in solution under inert conditions by NMR spectroscopy.
NMR is a widely accepted technique for the determination of solution structures of proteins and peptides. Due to difficulty in crystallization to provide single crystals suitable for X-ray crystallography, the NMR technique is extremely valuable, especially as it provides information on the solution state rather than the solid state. Herein we describe all steps that are required for full three-dimensional structure determinations by NMR. The protocol includes sample preparation in an NMR tube, 1D and 2D data collection and processing, peak assignment and integration, molecular mechanics calculations, and structure analysis. Importantly, the analysis was first conducted without any preset metal-ligand bonds, to assure a reliable structure determination in an unbiased manner.

Structure and Coordination Determination of Peptide-metal Complexes Using 1D and 2D 1H NMR

The NMR-solution structure of a metallochaperone model peptide with Cu (I) was determined, and a detailed protocol from sample preparation and 1D and 2D data collection to a three-dimensional structure is described.

Copper (I) binding by metallochaperone transport proteins prevents copper oxidation and release of the toxic ions that may participate in harmful redox ...

Split-and-pool Synthesis and Characterization of Peptide Tertiary Amide Library

Peptidomimetics are great sources of protein ligands. The oligomeric nature of these compounds enables us to access large synthetic libraries on solid phase by using combinatorial chemistry. One of the most well studied classes of peptidomimetics is peptoids. Peptoids are easy to synthesize and have been shown to be proteolysis-resistant and cell-permeable. Over the past decade, many useful protein ligands have been identified through screening of peptoid libraries. However, most of the ligands identified from peptoid libraries do not display high affinity, with rare exceptions. This may be due, in part, to the lack of chiral centers and conformational constraints in peptoid molecules. Recently, we described a new synthetic route to access peptide tertiary amides (PTAs). PTAs are a superfamily of peptidomimetics that include but are not limited to peptides, peptoids and N-methylated peptides. With side chains on both &#945;-carbon and main chain nitrogen atoms, the conformation of these molecules are greatly constrained by sterical hindrance and allylic 1,3 strain. (Figure 1) Our study suggests that these PTA molecules are highly structured in solution and can be used to identify protein ligands. We believe that these molecules can be a future source of high-affinity protein ligands. Here we describe the synthetic method combining the power of both split-and-pool and sub-monomer strategies to synthesize a sample one-bead one-compound (OBOC) library of PTAs.

Peptide tertiary amides (PTAs) are a superfamily of peptidomimetics that include but are not limited to peptides, peptoids and N-methylated peptides. Here we describe a synthetic method which combines&#160;both split-and-pool and sub-monomer strategies to synthesize a one-bead one-compound library of PTAs.

Split-and-piscina Síntese e Caracterização de Peptídeos Terciário Amide Biblioteca

Peptidomimetics are great sources of protein ligands. The oligomeric nature of these compounds enables us to access large synthetic libraries on solid ...

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.

Um direto, Early Stage Guanidinylation Protocolo para a Síntese de complexos contendo aminoguanidina Produtos Naturais

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

Protocol for the Synthesis of Ortho-trifluoromethoxylated Aniline Derivatives

Molecules bearing trifluoromethoxy (OCF3) group often show desired pharmacological and biological properties. However, facile synthesis of trifluoromethoxylated aromatic compounds remains a formidable challenge in organic synthesis. Conventional approaches often suffer from poor substrate scope, or require use of highly toxic, difficult-to-handle, and/or thermally labile reagents. Herein, we report a user-friendly protocol for the synthesis of methyl 4-acetamido-3-(trifluoromethoxy)benzoate using 1-trifluoromethyl-1,2-benziodoxol-3(1H)-one (Togni reagent II). Treating methyl 4-(N-hydroxyacetamido)benzoate (1a) with Togni reagent II in the presence of a catalytic amount of cesium carbonate (Cs2CO3) in chloroform at RT afforded methyl 4-(N-(trifluoromethoxy)acetamido)benzoate (2a). This intermediate was then converted to the final product methyl 4-acetamido-3-(trifluoromethoxy)benzoate (3a) in nitromethane at 120 &#176;C. This procedure is general and can be applied to the synthesis of a broad spectrum of ortho-trifluoromethoxylated aniline derivatives, which could serve as useful synthetic building blocks for the discovery and development of new pharmaceuticals, agrochemicals, and functional materials.

Protocol for the Synthesis of Ortho-trifluoromethoxylated Aniline Derivatives

An operationally simple procedure for the synthesis of ortho-trifluoromethoxylated aniline derivatives via a two-step sequence of O-trifluoromethylation of N-aryl-N-hydroxyacetamide followed by thermally induced intramolecular OCF3-migration is reported.

Protocolo para a Síntese de Derivados de Anilina Orto-trifluorometoxilados

Molecules bearing trifluoromethoxy (OCF3) group often show desired pharmacological and biological properties. However, facile synthesis of ...

Synthesis of Protein Bioconjugates via Cysteine-maleimide Chemistry

The chemical linking or bioconjugation of proteins to fluorescent dyes, drugs, polymers and other proteins has a broad range of applications, such as the development of antibody drug conjugates (ADCs) and nanomedicine, fluorescent microscopy and systems chemistry. For many of these applications, specificity of the bioconjugation method used is of prime concern. The Michael addition of maleimides with cysteine(s) on the target proteins is highly selective and proceeds rapidly under mild conditions, making it one of the most popular methods for protein bioconjugation.
We demonstrate here the modification of the only surface-accessible cysteine residue on yeast cytochrome c with a ruthenium(II) bisterpyridine maleimide. The protein bioconjugation is verified by gel electrophoresis and purified by aqueous-based fast protein liquid chromatography in 27% yield of isolated protein material. Structural characterization with MALDI-TOF MS and UV-Vis is then used to verify that the bioconjugation is successful. The protocol shown here is easily applicable to other cysteine - maleimide coupling of proteins to other proteins, dyes, drugs or polymers.

Synthesis of Protein Bioconjugates via Cysteine-maleimide Chemistry

This protocol details the important steps required for the bioconjugation of a cysteine containing protein to a maleimide, including reagent purification, reaction conditions, bioconjugate purification and bioconjugate characterization.

Síntese de Bioconjugados de proteínas<em&gt; via</em&gt; Química cisteína-maleimida

The chemical linking or bioconjugation of proteins to fluorescent dyes, drugs, polymers and other proteins has a broad range of applications, such as the ...

Facile Synthesis of Worm-like Micelles by Visible Light Mediated Dispersion Polymerization Using Photoredox Catalyst

Presented herein is a protocol for the facile synthesis of worm-like micelles by visible light mediated dispersion polymerization. This approach begins with the synthesis of a hydrophilic poly(oligo(ethylene glycol) methyl ether methacrylate) (POEGMA) homopolymer using reversible addition-fragmentation chain-transfer (RAFT) polymerization. Under mild visible light irradiation (&#955; = 460 nm, 0.7 mW/cm2), this macro-chain transfer agent (macro-CTA) in the presence of a ruthenium based photoredox catalyst, Ru(bpy)3Cl2 can be chain extended with a second monomer to form a well-defined block copolymer in a process known as Photoinduced Electron Transfer RAFT (PET-RAFT). When PET-RAFT is used to chain extend POEGMA with benzyl methacrylate (BzMA) in ethanol (EtOH), polymeric nanoparticles with different morphologies are formed in situ according to a polymerization-induced self-assembly (PISA) mechanism. Self-assembly into nanoparticles presenting POEGMA chains at the corona and poly(benzyl methacrylate) (PBzMA) chains in the core occurs in situ due to the growing insolubility of the PBzMA block in ethanol. Interestingly, the formation of highly pure worm-like micelles can be readily monitored by observing the onset of a highly viscous gel in situ due to nanoparticle entanglements occurring during the polymerization. This process thereby allows for a more reproducible synthesis of worm-like micelles simply by monitoring the solution viscosity during the course of the polymerization. In addition, the light stimulus can be intermittently applied in an ON/OFF manner demonstrating temporal control over the nanoparticle morphology.

This article describes a process for producing polymeric self-assembled nanoparticles using visible light mediated dispersion polymerization. Using low energy visible light to control the polymerization allows for the reproducible formation of self-assembled worm-like micelles at high solids content.

Síntese Facile de micelas Worm-like por luz visível Mediated Dispersão Polimerização Usando Photoredox Catalisador

Presented herein is a protocol for the facile synthesis of worm-like micelles by visible light mediated dispersion polymerization. This approach begins ...

Self-assembling Morphologies Obtained from Helical Polycarbodiimide Copolymers and Their Triazole Derivatives

A facile method for the preparation of polycarbodiimide-based secondary structures (e.g., nano-rings, &#34;craters,&#34; fibers, looped fibers, fibrous networks, ribbons, worm-like aggregates, toroidal structures, and spherical particles) is described. These aggregates are morphologically influenced by extensive hydrophobic side chain-side chain interactions of the singular polycarbodiimide strands, as inferred by atomic force microscopy (AFM) and scanning electron microscopy (SEM) techniques. Polycarbodiimide-g-polystyrene copolymers (PS-PCDs) were prepared by a combination of synthetic methods, including coordination-insertion polymerization, copper(I)-catalyzed azide alkyne cycloaddition (CuAAC) &#34;click&#34; chemistry, and atom transfer radical polymerization (ATRP). PS-PCDs were found to form specific toroidal architectures at low concentrations in CHCl3. To determine the influence of a more polar solvent medium (i.e., THF and THF/EtOH) on polymer aggregation behavior, a number of representative PS-PCD composites have been tested to show discrete concentration-dependent spherical particles. These fundamental studies are of practical interest to the development of experimental procedures for desirable architectures by directed self-assembly in thin film. These architectures may be exploited as drug carriers, whereas other morphological findings represent certain interest in the area of novel functional materials.

Here, we present a protocol to prepare and visualize secondary structures (e.g., fibers, toroidal architectures, and nano-spheres) derived from helical polycarbodiimides. The morphology characterized by both atomic force microscopy (AFM) and scanning electron microscopy (SEM) was shown to depend on molecular structure, concentration, and the solvent of choice.

Morfologias de auto-montagem Obtidos a partir helicoidais policarbodiimida copolímeros e seus derivados triazólicos

A facile method for the preparation of polycarbodiimide-based secondary structures (e.g., nano-rings, &#34;craters,&#34; fibers, looped fibers, fibrous ...

Protocol for the Solid-phase Synthesis of Oligomers of RNA Containing a 2'-O-thiophenylmethyl Modification and Characterization via Circular Dichroism

Solid-phase synthesis has been used to obtain canonical and modified polymers of nucleic acids, specifically of DNA or RNA, which has made it a popular methodology for applications in various fields and for different research purposes. The procedure described herein focuses on the synthesis, purification, and characterization of dodecamers of RNA 5&#39;-[CUA CGG AAU CAU]-3&#39; containing zero, one, or two modifications located at the C2&#39;-O-position. The probes are based on 2-thiophenylmethyl groups, incorporated into RNA nucleotides via standard organic synthesis and introduced into the corresponding oligonucleotides via their respective phosphoramidites. This report makes use of phosphoramidite chemistry via the four canonical nucleobases (Uridine (U), Cytosine (C), Guanosine (G), Adenosine (A)), as well as 2-thiophenylmethyl functionalized nucleotides modified at the 2&#39;-O-position; however, the methodology is amenable for a large variety of modifications that have been developed over the years. The oligonucleotides were synthesized on a controlled-pore glass (CPG) support followed by cleavage from the resin and deprotection under standard conditions, i.e., a mixture of ammonia and methylamine (AMA) followed by hydrogen fluoride/triethylamine/N-methylpyrrolidinone. The corresponding oligonucleotides were purified via polyacrylamide electrophoresis (20% denaturing) followed by elution, desalting, and isolation via reversed-phase chromatography (Sep-pak, C18-column). Quantification and structural parameters were assessed via ultraviolet-visible (UV-vis) and circular dichroism (CD) photometric analysis, respectively. This report aims to serve as a resource and guide for beginner and expert researchers interested in embarking in this field. It is expected to serve as a work-in-progress as new technologies and methodologies are developed. The description of the methodologies and techniques within this document correspond to a DNA/RNA synthesizer (refurbished and purchased in 2013) that uses phosphoramidite chemistry.

Protocol for the Solid-phase Synthesis of Oligomers of RNA Containing a 2'-O-thiophenylmethyl Modification and Characterization via Circular Dichroism

This article provides a detailed procedure on the solid-phase synthesis, purification, and characterization of dodecamers of RNA modified at the C2&#39;-O-position. UV-vis and circular dichroism photometric analyses are used to quantify and characterize structural aspects, i.e., single-strands or double-strands.

Protocolo para síntese de fase sólida de oligómeros de ARN contendo um 2&#39;-<em&gt; O</em&gt; -tiofenilmetilo Modificação e Caracterização através do Dicroísmo Circular

Solid-phase synthesis has been used to obtain canonical and modified polymers of nucleic acids, specifically of DNA or RNA, which has made it a popular ...

Synthesis and Mass Spectrometry Analysis of Oligo-peptoids

Peptoids are sequence-controlled peptide-mimicking oligomers consisting of N-alkylated glycine units. Among many potential applications, peptoids have been thought of as a type of molecular information storage. Mass spectrometry analysis has been considered the method of choice for sequencing peptoids. Peptoids can be synthesized via solid phase chemistry using a repeating two-step reaction cycle. Here we present a method to manually synthesize oligo-peptoids and to analyze the sequence of the peptoids using tandem mass spectrometry (MS/MS) techniques. The sample peptoid is a nonamer consisting of alternating N-(2-methyloxyethyl)glycine (Nme) and N-(2-phenylethyl)glycine (Npe), as well as an N-(2-aminoethyl)glycine (Nae) at the N-terminus. The sequence formula of the peptoid is Ac-Nae-(Npe-Nme)4-NH2, where Ac is the acetyl group. The synthesis takes place in a commercially available solid-phase reaction vessel. The rink amide resin is used as the solid support to yield the peptoid with an amide group at the C-terminus. The resulting peptoid product is subjected to sequence analysis using a triple-quadrupole mass spectrometer coupled to an electrospray ionization source. The MS/MS measurement produces a spectrum of fragment ions resulting from the dissociation of charged peptoid. The fragment ions are sorted out based on the values of their mass-to-charge ratio (m/z). The m/z values of the fragment ions are compared against the nominal masses of theoretically predicted fragment ions, according to the scheme of peptoid fragmentation. The analysis generates a fragmentation pattern of the charged peptoid. The fragmentation pattern is correlated to the monomer sequence of the neutral peptoid. In this regard, MS analysis reads out the sequence information of the peptoids.

A protocol is described for the manual synthesis of oligo-peptoids followed by sequence analysis by mass spectrometry.

Síntese e análise de espectrometria de massa de Oligo-peptoids

Peptoids are sequence-controlled peptide-mimicking oligomers consisting of N-alkylated glycine units. Among many potential applications, peptoids have ...