A flow platform for degradation-free CuAAC bioconjugation.
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DOI：
10.1038/s41467-018-06551-0
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发表时间：
2018-10-01
影响因子：
16.6
通讯作者：
Watson AJB
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Hatit MZC;Reichenbach LF;Tobin JM;Vilela F;Burley GA;Watson AJB
铜催化的叠氮-炔环加成反应是生物分子连接的重要方法。然而，生物缀合物中不期望的Cu介导的氧化和Cu污染限制了生物医学实用性。在这里，我们报告了一个通用的CuAAC流动平台，用于快速，稳健和广谱形成离散的三唑生物缀合物。这一过程利用了工程问题的化学优势：溶剂介导的铜管腐蚀在层流条件下原位产生ppm水平的Cu。这足以催化小分子炔和叠氮化物、荧光团、市售药物分子、肽、DNA和治疗性寡核苷酸的CuAAC反应。这种流动方法在环境温度和压力下操作，需要较短的停留时间，避免敏感官能团的氧化，并产生具有非常低ppm Cu污染的产品。铜催化的叠氮-炔环加成（CuAAC）反应是一种常见的生物缀合技术，然而氧化降解和残留的铜可能限制其使用。在这里，作者表明，ppm水平的铜，在现场产生的溶剂介导的管道腐蚀流，催化CuAAC反应，没有产品降解。
The Cu-catalyzed azide-alkyne cycloaddition (CuAAC) reaction is a cornerstone method for the ligation of biomolecules. However, undesired Cu-mediated oxidation and Cu-contamination in bioconjugates limits biomedical utility. Here, we report a generic CuAAC flow platform for the rapid, robust, and broad-spectrum formation of discrete triazole bioconjugates. This process leverages an engineering problem to chemical advantage: solvent-mediated Cu pipe erosion generates ppm levels of Cu in situ under laminar flow conditions. This is sufficient to catalyze the CuAAC reaction of small molecule alkynes and azides, fluorophores, marketed drug molecules, peptides, DNA, and therapeutic oligonucleotides. This flow approach, not replicated in batch, operates at ambient temperature and pressure, requires short residence times, avoids oxidation of sensitive functional groups, and produces products with very low ppm Cu contamination. Cu-catalyzed azide-alkyne cycloaddition (CuAAC) reaction is a common bioconjugation technique; however oxidative degradation and residual copper may limit its use. Here, the authors show that ppm levels of Cu, generated in situ by solvent-mediated pipe erosion in flow, catalyze the CuAAC reaction with no product degradation.
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