Liên kết disulfide có mặt trong nhiều phân tử chức năng, từ hợp chất phục vụ nghiên cứu dược phẩm đến vật liệu. Trong hóa dược, liên kết này góp phần duy trì cấu trúc ba chiều và điều hòa hoạt tính sinh học của protein. Đặc tính có thể bị cắt đứt trong môi trường khử nội bào cũng khiến liên kết disulfide được sử dụng trong các hệ liên hợp kháng thể–thuốc (ADC) và hệ dẫn truyền thuốc (DDS). Trong khoa học vật liệu, khả năng hình thành và phân cắt thuận nghịch của liên kết này được khai thác để phát triển vật liệu tự phục hồi.

Tổng hợp disulfide bất đối xứng có thể gặp khó khăn do đồng thời tạo ra disulfide đối xứng như sản phẩm phụ. Hai thuốc thử T4001 và M4094 dưới đây có cơ chế phản ứng khác nhau, giúp lựa chọn cách tạo liên kết disulfide bất đối xứng phù hợp với mục tiêu tổng hợp.

Sản phẩm (Products)

M4094 được thương mại hóa dưới sự hướng dẫn kỹ thuật của Phó giáo sư Kazuya Kanemoto.

Ứng dụng của T4001 (Application of T4001)

Sơ đồ phản ứng ứng dụng thuốc thử T4001 để tạo disulfide bất đối xứng

Ở bước đầu, T4001 phản ứng với thiol mục tiêu để tạo chất trung gian “R-S-S-phthalimide” ổn định. Ở bước tiếp theo, có thể chọn phản ứng ghép cặp hoặc phản ứng thế để chuyển chất trung gian này thành nhiều disulfide bất đối xứng.

Phương pháp áp dụng được với nhiều loại thiol, gồm thiol thơm, benzyl, alkyl, alkenyl và alkynyl. Theo các tài liệu TCI dẫn, phản ứng tạo liên kết disulfide bằng N-dithiophthalimide còn được sử dụng để liên kết chéo các phân tử chức năng như amino acid, đường, nucleoside, dược chất và phân tử huỳnh quang.

Ứng dụng của M4094 (Application of M4094)

Sơ đồ phản ứng ứng dụng thuốc thử M4094 để tạo disulfide bất đối xứng

M4094 cho phép kiểm soát chọn lọc vị trí phản ứng khi chuyển giữa điều kiện acid và điều kiện trung tính đến kiềm. Bằng cách điều chỉnh khả năng phản ứng của hai phần morpholine và phthalimide, các tác nhân ái nhân khác nhau có thể được đưa vào theo từng bước để tạo disulfide bất đối xứng.

Danh mục sản phẩm liên quan (Related Product Category Page)

Tài liệu sản phẩm (Product Brochure)

  1. Synthetic Reagent for Asymmetric Disulfide Compounds (PDF)

Tài liệu tham khảo (References)

  1. “From structure to redox: the diverse functional roles of disulfides and implications in disease.” T. J. Bechtel, E. Weerapana, Proteomics 2017, 17, 1600391. DOI
  2. “Functional native disulfide bridging enables delivery of a potent, stable and targeted antibody–drug conjugate (ADC).” J. P. M. Nunes, M. Morais, et al., Chem. Commun. 2015, 51, 10624. DOI
  3. “Design of Controlled Drug Delivery System Based on Disulfide Cleavage Trigger.” D. Yang, W. Chen, J. Hu, J. Phys. Chem. B 2014, 118, 12311. DOI
  4. “Self-Healing Materials Based on Disulfide Links.” J. Canadell, H. Goossens, B. Klumperman, Macromolecules 2011, 44, 2536. DOI
  5. “Steric and stereoscopic disulfide construction for cross-linkage via N-dithiophthalimides.” W. Gao, J. Tian, Y. Shang, X. Jiang, Chem. Sci. 2020, 11, 3903. DOI
  6. “Phthalimide-Carried Disulfur Transfer To Synthesize Unsymmetrical Disulfanes via Copper Catalysis.” J. Zou, T. Shi, Z. Wang, et al., ACS Catal. 2019, 9, 11426. DOI
  7. “N-(Morpholine-4-dithio)phthalimide: A Shelf-Stable, Bilateral Platform Molecule Enabling Access to Diverse Unsymmetrical Disulfides.” H. Asanuma, K. Kanemoto, et al., Angew. Chem. Int. Ed. 2023, 62, e202219156. DOI

Việc chọn T4001 hoặc M4094 phụ thuộc vào loại cơ chất và cách kiểm soát phản ứng mong muốn; tham khảo tài liệu gốc trước khi thiết kế quy trình tổng hợp.

Nguồn tham khảo: TCI

Nguyễn Văn Vũ Technical Advisor Labee chuyên gia phòng thí nghiệm
Chuyên Gia Biên Soạn

Nguyễn Văn Vũ

Technical Advisor – Lab Solutions | 10+ năm kinh nghiệm
Chuyên gia tư vấn giải pháp phòng thí nghiệm tại Labee, với hơn 10 năm kinh nghiệm trong lĩnh vực hóa chất, vật tư tiêu hao và thiết bị phân tích. Trực tiếp tham gia tư vấn, triển khai và tối ưu vận hành phòng lab cho doanh nghiệp sản xuất, R&D và kiểm nghiệm.
Xem hồ sơ chuyên gia trên Linkedin