Síntesis en fase sòlida

En química, la síntesis en fase sòlida és un método en el que les molèculas estan unides a una matriu sòlida i són sintetisades pas a pas en una solució reactant; comparat en la síntesis normal en estat líquit, o síntesis en fase de solució. En esta estratègia de síntesis, és més fàcil eliminar el reactant excedent i productes secundaris del producte. Els blocs de construcció estan protegits en tots els grups funcionals. Els dos grups funcionals que són capaços de participar en la reacció desijada entre els blocs de construcció en la solució i en la matriu poden ser controlats per mig de l'orde de desprotección dels mateixos. Este método és utilisat per a la síntesis de pèptids, àcit desoxirribonucleico (ADN), i atres molècules que requerixen ser sintetisades seguint un esquema. Més recentment, este método també ha segut utilisat en química combinacional.

En el método bàsic de la síntesis de fase sòlida, s'usen blocs de construcció que tenen dos grups funcionals. Un d'estos grups funcionals del bloc de construcció sol estar protegit per un grup protector. El material inicial està en una matriu a la que s'unix el bloc de construcció. Primer, s'agrega esta matriu a la solució del bloc de construcció protegit i s'agita. Despuix que s'ha completat la reacció entre la matriu i el bloc de construcció protegit, s'elimina la solució i es llava la matriu. Llavors es remou el grup protector i es repetixen els passos fins que s'hagen agregat tots els blocs de construcció requerits. Una volta que tots els passos s'han completat, se separa el compost sintetisat de la matriu.

Si se sintetisa un compost que conté més de dos tipos de blocs de construcció, s'agrega un pas abans de la desprotección del bloc de construcció unit a la matriu; un grup funcional que està en la matriu i que no va reaccionar en el bloc de construcció agregat té que ser protegit per un atre grup protector que no és remogut per les condicions usades per a desproteger el bloc de construcció. Només els subproductes que carixen del bloc de construcció en esta etapa són eliminats per este pas. Ademés, este pas fa més fàcil purificar el compost sintetisat despuix de la separació de la molècula de la matriu polimèrica.

Síntesis en fase sòlida de pèptids

La síntesis en fase sòlida és la tècnica més comuna per a la síntesis de pèptids. Usualment en este método, els pèptids són sintetisats a partir de l'extrem del grup carbonilo (C-terminal) al del grup amino (N-terminal) de la cadena d'aminoàcits, encara que els pèptids són sintetisats en la direcció oposta en les cèlules. En la síntesis de pèptids, un aminoàcit protegit en el grup amino és unit al material de fase sòlida (comunament, basat en poliestireno) formant un enllaç covalente entre el grup carbonilo i la resina, generalment un enllaç amido o éster. Després, el grup amino és desprotegit i se li fa reaccionar en el grup carbonilo del següent aminoàcit protegit en el grup amino. La fase sòlida llavors conduïx a un dipèptid. Este cicle es repetix per a formar la cadena peptídica desijada. Una volta que l'adició de tots els aminoàcits ha segut completada, se separa el pèptid sintetisat de la matriu polimèrica.

Els grups protectors per als grups amino més comunament usats són el grup 9-fluorenilmetiloxicarbonilo (Fmoc) i t-butiloxicarbonilo (Boc). El grup Fmoc s'elimina de l'extrem amino en base, mentres que el grup Boc és eliminat en àcit anhidro.

Molts aminoàcits duen grups funcionals en la cadena lateral. En la finalitat d'evitar que estos grups funcionals reaccionen en els aminoàcits N-protegits entrantes, s'usen uns atres grups protectors específics per a l'aminoàcit a ser protegit. En contrast en els grups Boc i Fmoc, estos tenen que ser estables en el curs de la síntesis del pèptid, encara que també són eliminats durant la desprotección final dels pèptids.

Síntesis en fase sòlida de ADN i ARN

També poden ser sintetisats fragments relativament curts d'ADN, ARN i oligonucleótidos modificats pel método de la fase sòlida. Encara que els oligonucleótidos pots ser sintetisats en un matraz (síntesis en fase solució), casi sempre són sintetisats en fase sòlida usant un sintetisador de ADN/ARN. Per a una revisió més extensa, vore síntesis de oligonucleótidos.