el desarrollo de la cromatografía de afinidad con boronato y el éxito de biotime Mar 14, 2022

La cromatografía de afinidad con boronato (BAC) es un medio único para la separación selectiva y el enriquecimiento de compuestos que contienen cis-diol. Las biomoléculas que contienen cis-diol son una clase importante de compuestos, que incluyen glicoproteínas, glicopéptidos, ribonucleósidos , ribonucleótidos, sacáridos, y catecolaminas. estas biomoléculas desempeñan funciones esenciales en muchos procesos relacionados con la vida. porque las biomoléculas que contienen cis-diol son moléculas diana importantes en las fronteras de la investigación actual, como la proteómica, metabolómica, y glucómica, BAC y materiales de afinidad de boronato han ganado un rápido desarrollo y han encontrado cada vez más aplicaciones en las últimas décadas.


bac es un modo único de cromatografía de afinidad, en el que se usa un ácido borónico como ligando para el aislamiento selectivo y el enriquecimiento de compuestos que contienen cis diol. el mecanismo de retención se basa principalmente en las interacciones covalentes reversibles controladas por ph entre grupos cis-diol y el ligando de ácido borónico. en comparación con otras técnicas cromatográficas de afinidad, BAC exhibe varias características significativas, que incluyen selectividad de amplio espectro, unión covalente reversible, unión/liberación controlada por ph , y una cinética de asociación/desorción rápida. debido a estos méritos, BAC es de gran valor en una variedad de campos como la separación por afinidad, el análisis proteómico, y el análisis metabolómico.

desarrollo historico

la historia de BAC se puede dividir simplemente en tres períodos diferentes: período de desarrollo temprano antes de 1970, período de formación de enfoque 1970–2005, y nuevo período de desarrollo desde 2006.

PRINCIPIO Y PH VINCULANTE

El principio BAC se basa en la reacción covalente reversible entre compuestos que contienen cis-diol y ligandos de ácido borónico. la figura 1 muestra una fórmula general para la interacción entre el ácido borónico y un compuesto que contiene cis-diol. cuando el ph circundante es mayor que el valor pka del ácido borónico, se produce la hidrólisis del ácido borónico,, lo que resulta en un cambio de estado de hibridación de forma coplanar trigonal a anión boronato tetragonal (de sp2 a sp3). el anión boronato tetragonal obtenido puede reaccionar con cis-dioles y forman ésteres cíclicos de cinco o seis miembros. cuando el ph de la solución circundante cambia a ácido, el complejo ácido borónico-cis-diol se disocia, porque la fuerza de unión entre los ácidos borónicos en la forma trigonal y los compuestos que contienen diol cis son muy débiles. debido a la reacción covalente reversible controlada por ph, la elución de los analitos capturados en BAC es muy simple, solo se necesita una solución ácida como tampón de elución. alternativa y, la liberación de los analitos capturados por los ligandos de ácido borónico se puede realizar mediante la adición de cantidades excesivas de moléculas que compiten por cis-diol, como el sorbitol, en el tampón de carga.

cromatografía AFFINITY de boronato


Figura 1 diagrama esquemático que muestra la interacción entre los ácidos borónicos y los compuestos que contienen cis-diol.



interacción MECANISMO Y SELECTIVIDAD manipulación

la selectividad es una preocupación esencial en BAC. es relativamente fácil obtener una buena selectividad para las moléculas pequeñas que contienen cis-diol. sin embargo, a menudo es una tarea desafiante para las macromoléculas, particularmente las glicoproteínas. para alcanzar una separación BAC pura, es indispensable una sólida comprensión del mecanismo de interacción. además de la interacción de afinidad de boronato, cuatro interacciones secundarias, que incluyen hidrofóbicas, iónicas, enlaces de hidrógeno, y las interacciones de coordinación, pueden ocurrir en BAC. bajo ciertas condiciones, las interacciones secundarias pueden dar como resultado una retención secundaria significativamente indeseable. por ejemplo, las aminas no protonadas y los grupos carboxilo pueden servir como donantes de electrones y, por lo tanto, pueden coordinarse con ácidos borónicos, que pueden reducir la selectividad. Un conjunto de estrategias para la manipulación de la selectividad en BAC. estas estrategias se pueden clasificar en dos categorías: elegir o diseñar fases estacionarias apropiadas y elegir la unión adecuada b composición del sufrimiento. las estrategias para manipular la selectividad y la información relacionada se ilustran en la figura 2.

Figura 2 manipulación de selectividad y factor que afecta el rendimiento de BAC. las flechas verdes significan interacción favorable mientras que las flechas cian significan interacciones desfavorables. Una flecha roja hacia arriba significa que la interacción puede mejorarse mediante los factores especificados, mientras que las flechas azules significan que las interacciones pueden ser suprimidas por los factores especificados.


aplicaciones

aunque BAC apareció ya en 1970, BAC no había encontrado amplias aplicaciones hasta hace poco. la aplicación más importante antes de 2006 fue el aislamiento selectivo de hemoglobina glicosilada para el diagnóstico clínico de diabetes mellitus. varias cuestiones fundamentales, incluida la selectividad, el ph de unión, y la afinidad de unión, han sido bien resueltos con el desarrollo rápido y profundo de BAC en las últimas décadas. por lo tanto, BAC ha encontrado aplicaciones cada vez más importantes. por lo que far, las aplicaciones se pueden clasificar en cuatro aspectos principales. 1. enriquecimiento selectivo de moléculas pequeñas que contienen cis-diol; 2. enriquecimiento selectivo de glicoproteínas; 3. detección específica de biomarcadores de enfermedades de glicoproteínas; 4. enriquecimiento selectivo de glicopéptidos digeridos.



la oposición del biotiempo en la cromatografía de afinidad con boronato

Xiamen Biotime Biotechnology co., ltd., introdujo recientemente el analizador a1c de afinidad profunda del producto, que es un sistema de detección basado en la tecnología de análisis colorimétrico reflexivo. que se utiliza con el reactivo de hemoglobina glicosilada (en adelante denominado reactivo), midiendo la concentración del marcador correspondiente al reactivo, combinado con el medicamento. el valor de referencia da resultados cuantitativos, que tienen las características de detección precisa, rápida velocidad de detección , uso portátil, y así sucesivamente. el analizador affinity a1c se compone principalmente del host.


No. .

elementos

1

r1b

2

r1a

3

chip de calibración

4

R2

5

analizador de afinidad a1c

6

cartucho de prueba

7

dechado

8

pipeta de transferencia














CONCLUSIÓN Y PERSPECTIVAS DE FUTURO

este artículo brinda una breve introducción a BAC. aquí revisamos el mecanismo básico de separación y selectividad empleado en BAC. el ph vinculante, la selectividad, y la especificidad de BAC se revisan en detalle. la comprensión del mecanismo de interacción es útil para una mejor utilización de BAC y materiales de afinidad de boronato. en cuanto al desarrollo futuro, creemos que la combinación de ligandos de boronato con características estructurales será una dirección importante. la impresión molecular de afinidad de boronato es una ejemplo en esta dirección. prevemos que BAC y los materiales de afinidad de boronato encontrarán cada vez más aplicaciones importantes en el futuro.

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