CZ307995B6 - Použití superparamagnetických částic modifikovaných samariem, gadoliniem nebo ytriem pro detekci ebola viru - Google Patents
Použití superparamagnetických částic modifikovaných samariem, gadoliniem nebo ytriem pro detekci ebola viru Download PDFInfo
- Publication number
- CZ307995B6 CZ307995B6 CZ2015-349A CZ2015349A CZ307995B6 CZ 307995 B6 CZ307995 B6 CZ 307995B6 CZ 2015349 A CZ2015349 A CZ 2015349A CZ 307995 B6 CZ307995 B6 CZ 307995B6
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- leu
- thr
- ile
- arg
- asp
- Prior art date
Links
- 239000002245 particle Substances 0.000 title claims abstract description 78
- 241001115402 Ebolavirus Species 0.000 title claims abstract description 15
- 229910052772 Samarium Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 15
- KZUNJOHGWZRPMI-UHFFFAOYSA-N samarium atom Chemical group [Sm] KZUNJOHGWZRPMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 14
- 229910052688 Gadolinium Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 12
- UIWYJDYFSGRHKR-UHFFFAOYSA-N gadolinium atom Chemical group [Gd] UIWYJDYFSGRHKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 11
- 229910052727 yttrium Chemical group 0.000 title claims abstract description 8
- VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N yttrium atom Chemical group [Y] VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 8
- 238000001514 detection method Methods 0.000 title claims description 7
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 20
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- 102000003886 Glycoproteins Human genes 0.000 claims description 26
- 108090000288 Glycoproteins Proteins 0.000 claims description 26
- 102000007079 Peptide Fragments Human genes 0.000 claims description 16
- 108010033276 Peptide Fragments Proteins 0.000 claims description 16
- 201000011001 Ebola Hemorrhagic Fever Diseases 0.000 claims description 14
- 238000004255 ion exchange chromatography Methods 0.000 claims description 4
- JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N iron(III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]=O JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 238000000338 in vitro Methods 0.000 claims 1
- SZVJSHCCFOBDDC-UHFFFAOYSA-N iron(II,III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]O[Fe]=O SZVJSHCCFOBDDC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 12
- 108090000765 processed proteins & peptides Proteins 0.000 description 9
- 230000005291 magnetic effect Effects 0.000 description 6
- 239000002953 phosphate buffered saline Substances 0.000 description 6
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 6
- 239000000047 product Substances 0.000 description 5
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 4
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 4
- 229910016870 Fe(NO3)3-9H2O Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 3
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 3
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OAKJQQAXSVQMHS-UHFFFAOYSA-N Hydrazine Chemical compound NN OAKJQQAXSVQMHS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000001216 Samarium Chemical class 0.000 description 2
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 2
- 229910052747 lanthanoid Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000002602 lanthanoids Chemical class 0.000 description 2
- 239000006249 magnetic particle Substances 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 102000004196 processed proteins & peptides Human genes 0.000 description 2
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 description 2
- RESSROXEVCGJLA-DFNTYYFDSA-N 99273-04-8 Chemical group CC(C)C[C@H](N)C(=O)N[C@@H](CCC(N)=O)C(=O)N[C@@H](CC(N)=O)C(=O)N[C@@H](CCCNC(N)=N)C(=O)N[C@@H](CCCNC(N)=N)C(=O)NCC(=O)N[C@@H](CC(C)C)C(=O)N[C@@H](CC(O)=O)C(=O)N[C@@H](CC(C)C)C(=O)N[C@@H](CC(C)C)C(=O)N[C@H](C(=O)N[C@@H](CC(C)C)C(=O)N[C@@H](CCCCN)C(=O)N[C@@H](CCC(O)=O)C(=O)NCC(=O)NCC(=O)N[C@@H](CC(C)C)C(O)=O)CC1=CC=CC=C1 RESSROXEVCGJLA-DFNTYYFDSA-N 0.000 description 1
- WZZGXXNRSZIQFC-VGDYDELISA-N Cys-His-Ile Chemical compound CC[C@H](C)[C@@H](C(=O)O)NC(=O)[C@H](CC1=CN=CN1)NC(=O)[C@H](CS)N WZZGXXNRSZIQFC-VGDYDELISA-N 0.000 description 1
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 1
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AVXURJPOCDRRFD-UHFFFAOYSA-N Hydroxylamine Chemical compound ON AVXURJPOCDRRFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- 229910021578 Iron(III) chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- HSQGMTRYSIHDAC-BQBZGAKWSA-N Leu-Ala Chemical compound CC(C)C[C@H](N)C(=O)N[C@@H](C)C(O)=O HSQGMTRYSIHDAC-BQBZGAKWSA-N 0.000 description 1
- 208000006930 Pseudomyxoma Peritonei Diseases 0.000 description 1
- 241000700605 Viruses Species 0.000 description 1
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 1
- 238000004220 aggregation Methods 0.000 description 1
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000000872 buffer Substances 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 1
- 238000004587 chromatography analysis Methods 0.000 description 1
- 238000005352 clarification Methods 0.000 description 1
- 239000013024 dilution buffer Substances 0.000 description 1
- LOKCTEFSRHRXRJ-UHFFFAOYSA-I dipotassium trisodium dihydrogen phosphate hydrogen phosphate dichloride Chemical compound P(=O)(O)(O)[O-].[K+].P(=O)(O)([O-])[O-].[Na+].[Na+].[Cl-].[K+].[Cl-].[Na+] LOKCTEFSRHRXRJ-UHFFFAOYSA-I 0.000 description 1
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 1
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 238000001962 electrophoresis Methods 0.000 description 1
- 238000001425 electrospray ionisation time-of-flight mass spectrometry Methods 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 1
- RBTARNINKXHZNM-UHFFFAOYSA-K iron trichloride Chemical compound Cl[Fe](Cl)Cl RBTARNINKXHZNM-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 108010071185 leucyl-alanine Proteins 0.000 description 1
- 230000005389 magnetism Effects 0.000 description 1
- 238000004949 mass spectrometry Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000001840 matrix-assisted laser desorption--ionisation time-of-flight mass spectrometry Methods 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000069 nitrogen hydride Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000005298 paramagnetic effect Effects 0.000 description 1
- 229920000306 polymethylpentene Polymers 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 1
- 238000004007 reversed phase HPLC Methods 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 238000002415 sodium dodecyl sulfate polyacrylamide gel electrophoresis Methods 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 235000000346 sugar Nutrition 0.000 description 1
- 150000008163 sugars Chemical class 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001988 toxicity Effects 0.000 description 1
- 231100000419 toxicity Toxicity 0.000 description 1
- 230000003612 virological effect Effects 0.000 description 1
- RUDFQVOCFDJEEF-UHFFFAOYSA-N yttrium(III) oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Y+3].[Y+3] RUDFQVOCFDJEEF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01G—COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
- C01G49/00—Compounds of iron
- C01G49/0009—Preparation involving a liquid-liquid extraction, an adsorption or an ion-exchange
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01G—COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
- C01G49/00—Compounds of iron
- C01G49/0018—Mixed oxides or hydroxides
- C01G49/0054—Mixed oxides or hydroxides containing one rare earth metal, yttrium or scandium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01G—COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
- C01G49/00—Compounds of iron
- C01G49/02—Oxides; Hydroxides
- C01G49/06—Ferric oxide [Fe2O3]
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01G—COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
- C01G49/00—Compounds of iron
- C01G49/02—Oxides; Hydroxides
- C01G49/08—Ferroso-ferric oxide [Fe3O4]
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07K—PEPTIDES
- C07K11/00—Depsipeptides having up to 20 amino acids in a fully defined sequence; Derivatives thereof
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07K—PEPTIDES
- C07K14/00—Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Biophysics (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
- Geology (AREA)
- Gastroenterology & Hepatology (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Peptides Or Proteins (AREA)
- Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)
- Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
Abstract
Řešení se týká použití superparamagnetických částic modifikovaných samariem, gadoliniem nebo ytriem v celém svém objemu nebo na povrchu těchto částic s hmotnostním poměrem železa superparamagnetické částice ku samariu, gadoliniu nebo ytriu v rozsahu 27:1 až 5:1 pro použití k detekci ebola viru.
Description
Dosavadní stav techniky
Částice vykazující superparamagnetické vlastnosti mají značný potenciál v řadě biotechnologických a medicínských aplikací (separace a purifikace molekul, enzymů a buněk, transport léčiv, zobrazování apod.) [1-3],
Materiály používané v těchto procesech jsou superparamagnetické, což znamená, že silně reagují na magnetické pole, ale nevykazují žádný zbytkový magnetismus po ukončení působení magnetického pole [4], Povrch samotných částic sice vykazuje jistou schopnost sorpce, nicméně pro zvýšení specifity vazby biomolekul je nutno použít další látky [5], Modifikace povrchu propůjčuje superparamagnetickým částicím unikátní vlastnosti, kdy si zachovávají vysoký poměr povrchu k objemu, vykazují nižší toxicitu a kompatibilitu v rámci biologických systémů, vyšší stabilitu, lepší biologickou odbouratelnost a zároveň u nich přetrvává možnost jejich izolace z roztoku použitím vnějšího magnetického pole [6-8],
Nanomaghemit působí jako vynikající superparamagnetický nosič kvůli jeho dobře definované stechiometrické struktuře, jednotnému charakteru a zcela rovnoměrného rozložení velikosti se schopností být fůnkcionalizované různými chemicky aktivními skupinami. Superparamagnetické nanočástice maghemitu(y -IWH o velikosti 20-40 nm jsou syntetizovány redukcí chloridu železného tetrahydridoboritanem při zvýšené teplotě (100 °C) s následným tepelným zpracováním reakčního produktu [9, 10], Nanočástice maglicmitufy-I CíOl·,) prokazují vynikající koloidní stabilitu díky přítomností OH skupin na povrchu, které zabraňují agregaci částic. Pro povrchovou úpravu nanomaghemitových částic byly vybrány látky s potenciálem k pokrytí nanomaghemitového povrchu a poskytnutí vazebného místa pro ebolové glykoproteiny. Povrchová úprava má zásadní význam pro posílení vlastností Částic z pohledu regulace jejich stability, rozpustnosti a zejména jejich selektivity [11], Superparamagnetické částice lze použít pro zachycení analytů a u biotechnologických a medicínských aplikací lze použít různé detekční metody, které zahrnují chromatografické metody (IEC, SEC, RP-HPLC, HIC, AC), metody hmotnostní spektrometrie (MALDI-TOF MS, ESI-TOF MS) či elektroforetické metody (CE, IEF, SDS-PAGE) používané obzvláště pro separaci analytů.
V patentu US2015024376-A1 [12] je popsána metoda pro zachycování analytů (včetně ebola viru) pomocí paramagnetických nebo superparamagnetických částic s fůnkcionalizovaným povrchem pro selektivní zachycení cílových analytů prostřednictvím těchto magnetizovatelných struktur.
Reference:
1. Feng, B., et al., Synthesis of Fe304/APTES/PEG diacid funclionalized magnetic nanoparticles for MR imaging. Colloids and Surfaces a-Physicochemical and Engineering Aspects, 2008. 328(1 - 3): p. 52-59.
2. Parak, W.J., et al., Biological applications ofcolloidal nanocrystals. Nanotechnology, 2003. 14(7): p. R15-R27.
- 1 CZ 307995 B6
3. Sweetman, M.J., et al., Duál Silane Sitrface Funciionalization far the Selective Attachment ofHutnanNeuronal Cells lo Porous Silicon. Langmuir, 2011. 27(15): p. 9497-9503.
4. del Campo, A., et al., Multifunctional magnetite and silica-magnetite nanoparticles: Synthesis, surface activation and applications in lije sciences. Journal of Magnctism and Magnetic Materials, 2005. 293(1): p. 33-40.
5. Gubin, S.P., et al., Magnetic nanoparticles: Preparation methods, structiire andproperties. Uspekhi Khimii 2005. 74(6): p. 539-574.
6. Gupta, A.K. and S. Wells, Surface-modified superparamagnetic nanoparticles far drug delivery: Preparation, characterization, and cytotoxicity studies. Ieee Transactions on Nanobioscience, 2004. 3(1): p. 66-73.
7. Burugapalli, K., V. Koul, and A.K. Dinda, Ejfect of composition of interpenetraling polymer network hydrogels hased on poly(acrylic acid) and gelalin on lissite response: A qitanlitaiive in vivo study. Journal of Biomedical Materials Research Part A, 2004. 68A(2): p. 210-218.
8. Sahoo, Y., et al., Alkyl phosphonate/phosphate coating on magnetite nanoparticles: A comparison withfatty acids. Langmuir, 2001. 17(25): p. 7907-7911.
9. Tuček, J., R. Zbořil, and D. Petridis, Maghetnite nanoparticles by view of Mossbauer spectroscopy. Journal of Nanoscience and Nanotechnology, 2006. 6(4): p. 926-947.
Magro, M., et al., Charge binding of rhodamine derivative to OH- stabilized nanomaghemite: Universal nanocarrier far construction of magnetofluorescent biosensors. Acta Biomaterialia, 2012. 8(6): p. 2068-2076.
11. Heger, Z., et al., gamma-Fe203 Magnetic Core Funclionalized with Tetraethyl Orthosilicate and 3-Aminopropyl Triethoxysilane far an Isolation of H7N7 Influenza Serotype Virions. International Journal of Electrochemical Science, 2014. 9(7): p. 3374-3385.
12. Ozanich, R.M., Capturing targel analytes in e.g. food safety applications, by uniformly dispersing paramagnetic or superparamagnetic analyte capture beads far capture of targel analytes through magnetizable scajfold, and magnetizing the scajfold, Battelle Memoriál Inst (Batt-C). p. 22.
Podstata vynálezu
Předmětem vynálezu je použití superparamagnetických částic modifikovaných samariem, gadoliniem nebo ytriem pro detekci ebola viru vazbou peptidových fragmentů glykoproteinu ebola viru se superparamagnetickými částicemi in vitro a jejich separací pomocí iontově výměnné kapalinové chromatografie se spektrofotometrickou detekcí. Hmotnostní poměr železa superparamagnetické částice ku samariu, gadoliniu nebo ytriu je v rozsahu 27:1 až 5:1. Ve výhodném provedení představují superparamagnetické částice magnetitu nebo maghemitu. Superparamagnetické částice modifikované samariem, gadoliniem nebo ytriem pro detekci se vážou s peptidovými fragmenty glykoproteinu ebola viru: ZEV 1 (Asp-Gly-Leu-Ile-Cys-GlyLeu-Arg-Gln-Leu-Ala-Asn-Glu-Thr-Thr-Gln-Ala-Leu-Gln), ZEV 2 (Leu-Ala-Asn-GluThr-Thr-Gln-Ala-Leu-Gln-Leu-Phe-Leu-Arg-Ala-Thr-Thr-Glu-Leu-Arg), ZEV 3 (LeuPhe-Leu-Arg-Ala-Thr-Thr-Glu-Leu-Arg-Thr-Phe-Ser-Ile-Leu-Asn-Arg); ZEV 4 (GluLeu-Arg-Thr-Phe-Ser-Ile-Leu-Asn-Arg-Lys-Ala-Ile-Asp-Phe-Leu-Leu-Gln-Arg-TrpGly-Gly-Thr-Cys-His-lle); ZEV 5 (Arg-Trp-Gly-GIy-Thr-Cys-His-Ile-Leu-Gly-Pro-AspCys-Cys-Ile-Glu-Pro-His) a ZEV 6 (Pro-His-Asp-Trp-Thr-Lys-Asn-Ile-Thr-Asp-Lys-IleAsp-Gln-Ile-He-His-Asp-Phe-V al-Asp-Ly s-Thr).
Ve výhodném provedení podle vynálezu jsou superparamagnetické částice modifikované samariem v celém svém objemu, hmotnostní poměr železa superparamagnetické částice ku samariu je 18:1 až 5:1 (částice MAN 99) a váží se s peptidovými fragmenty glykoproteinu ebola viru sekvence ZEV 4 (Glu-Leu-Arg-Thr-Phe-Ser-Ile-Leu-Asn-Arg-Lys-Ala-Ile-Asp-PheLeu-Leu-Gln-Arg-Trp-GIy-Gly-Thr-Cys-His-Ile).
-2CZ 307995 B6
V jiném z výhodných provedení jsou superparamagnetické Částice modifikované na svém povrchu samariem s hmotnostním poměrem železa superparamagnetické částice ku samariu 18:1 až 5:1 (částice MAN 105) a váží se s peptidovými fragmenty glykoproteinu ebola viru sekvence ZEV 1 (Asp-Gly-Leu-Ile-Cys-Gly-Leu-Arg-Gln-Leu-Ala-Asn-Glu-Thr-Thr-Gln-Ala-LeuGln), ZEV 3 (Leu-Phe-keu-Arg-Ala-Thr-Thr-Glu-Leu-Arg-Thr-Phe-Ser-Ue-Leu-Asn-Arg) nebo ZEV 5 (Arg-Trp-Gly-Gly-Thr-Cys-His-Ile-Leu-Gly-Pro-Asp-Cys-Cys-Ile-Glu-ProHis).
V jednom z výhodných provedení jsou superparamagnetické částice modifikované na svém povrchu gadoliniem s hmotnostním poměrem železa superparamagnetické částice ku gadoliniu 17:1 až 5:1 (částice MAN 91) a váží se s peptidovými fragmenty glykoproteinu ebola viru sekvence ZEV 6 (Pro-His-Asp-Trp-Thr-Lys-Asn-Ile-Thr-Asp-Lys-Ile-Asp-Gln-Ile-lleHis-Asp-Phe-V al-Asp-Lys-Thr).
V dalším z výhodných provedení jsou superparamagnetické částice modifikované ytriem v celém svém objemu s hmotnostním poměrem železa superparamagnetické Částice ku ytriu 27:1 až 5:1 (částice MAN 128) a váží se s peptidovými fragmenty glykoproteinu ebola viru sekvence ZEV 2 (Leu-Ala-Asn-Glu-Thr-Thr-Gln-Ala-Leu-Gln-Leu-Phe-Leu-Arg-Ala-Thr-Thr-Glu-LeuArg)
Superparamagnetické částice se připraví smícháním vodného roztoku Fe(NO3)3-9H2O s amoniakem a redukčním činidlem. Redukčním činidlem je výhodně NaBFfi v množství 1 g. Redukčním činidlem může být také hydrazin, hydroxylamin nebo redukující cukry.
Superparamagnetické částice jsou modifikované přídavkem solí samaria (Srn), gadolinia (Gd) nebo yttria (Y) na povrchu částic nebo dopováním těchto částic v průběhu jejich přípravy. V prvém případě je využita přítomnost OH skupin na povrchu maghemitu k vytvoření vazby s lanthanoidy a ve druhém vytvoření dopovaného směsného oxidu s lanthanoidy nebo ytriem vázaným ve struktuře oxidu.
Objasnění výkresů
Obr. 1:
Graf znázorňující vazebnou kapacitu ZEV 1 (Asp-Gly-Leu-Ile-Cys-Gly-Leu-Arg-Gln-Leu-Ala-Asn-Glu-Thr-Thr-Gln-Ala-Leu-Gln), obsahujícího HRlAfragmentebola glykoproteinu, navázaného na různé typy modifikovaných částic (MAN-91,99, 105, 123 a 128).
Obr. 2:
Graf znázorňující vazebnou kapacitu ZEV 2 (Leu-Ala-Asn-Glu-Thr-Thr-Gln-Ala-Leu-Gln-Leu-Phe-Leu-Arg-Ala-Thr-Thr-Glu-LeuArg), obsahujícího HŘIB fragment ebola glykoproteinu, navázaného na různé typy modifikovaných částic (MAN-91, 99, 105, 123 a 128).
Obr. 3:
Graf znázorňující vazebnou kapacitu ZEV 3 (Leu-Phe-Leu-Arg-Ala-Thr-Thr-Glu-Leu-Arg-Thr-Phe-Ser-Ile-Leu-Asn-Arg), obsahujícího HR1C fragment ebola glykoproteinu, navázaného na různé typy modifikovaných částic (MAN-91, 99, 105, 123 a 128).
Obr. 4:
Graf znázorňující vazebnou kapacitu ZEV 4 (Glu-Leu-Arg-Thr-Phe-Ser-Ile-Leu-Asn-Arg-Lys-Ala-lle-Asp-Phe-Leu-Leu-Gln-ArgTrp-Gly-Gly-Thr-Cys-His-Ile), obsahujícího HR1D a CKS-17fragmenty ebola glykoproteinu, navázaného na různé typy modifikovaných částic (MAN-91, 99, 105, 123 a 128).
Obr. 5:
Graf znázorňující vazebnou kapacitu ZEV 5 (Arg-Trp-Gly-Gly-Thr-Cys-His-Ile-Leu-Gly-Pro-Asp-Cys-Cys-Ile-Giu-Pro-His), obsahujícího CX6C fragment ebola glykoproteinu, navázaného na různé typy modifikovaných částic (MAN-91, 99, 105,123 a 128).
Obr. 6:
Graf znázorňující vazebnou kapacitu ZEV 6 (Pro-His-Asp-Trp-Thr-Lys-Asn-lle-Thr-Asp-Lys-lle-Asp-Gln-Ile-lle-His-Asp-Phe-ValAsp-Lys-Thr), obsahujícího HR2 fragment ebola glykoproteinu, navázaného na různé typy modifikovaných částic (MAN-91, 99, 105, 123 a 128).
Vynález je dále blíže popsán pomocí příkladů provedení, které však žádným způsobem neomezují jiná možná provedení v rozsahu patentových nároků.
Příklady uskutečnění vynálezu
Příklad 1
Příprava superparamagnetických částic
7,48 g Fe(NO3)3-9H2O bylo rozpuštěno ve 400 ml vody. Za míchání na magnetické míchačce byl přidán 1 g NaBEU rozpuštěný v 50 ml 3,5 % NH3. Po uvolnění vodíku z reakční směsi byl roztok zahříván 2 h při 100 °C. Roztok byl dále míchán přes noc. Následovala separace částic pomocí vnějšího magnetického pole a jejich důkladné promytí vodou.
Příklad 2
Modifikace superparamagnetických částic
MAN-91: superparamagnetické částice povrchově modifikované gadoliniem
1/5 produktu superparamagnetických částic z Příkladu 1 byla rozmíchána v kádince a za míchání bylo přidáno 5 ml roztoku Gd(NO3)3-6H2O (0,451g/50ml). Směs byla míchána přes noc. Následně byl produkt separován magnetem, promyt několikrát vodou a vysušen při 40 °C.
MAN-99: superparamagnetické částice modifikované samariem v celém objemu
-4CZ 307995 B6
1,496 g I c(NO3)3 9II20 bylo rozpuštěno v 80 ml miliQ a za míchání bylo přidáno 5 ml roztoku Sm(NC>3)3.6H2O (0,444g/50ml). Poté byl přidán roztok 0,2 g NaBH4 rozpuštěného v 10 ml 3,5% NH3. Po bouřlivé reakci byl roztok zahříván při 100 °C po dobu 2 h. Roztok byl dále míchán přes noc, následovala separace magnetem, promytí miliQ a vysušení při 40 °C.
MAN-105: superparamagnetické částice povrchově modifikované samariem
1/5 produktu magnetických částic z Příkladu 1 byla rozmíchána v kádince a za míchání bylo přidáno 5 ml roztoku SmíNCbp-óI PO (0,444g/50ml). Směs byla míchána přes noc. Následně byl produkt separován magnetem, promyt několikrát vodou a vysušen při 40 °C.
MAN-123: superparamagnetické částice modifikované gadoliniem v celém objemu
Částice byly připraveny obdobně jako u MAN-99 pouze místo samarité soli bylo přidáno 5 ml roztoku Gd/NChUóFfrO (0,451g/50 ml).
MAN-128: superparamagnetické částice modifikované ytriem v celém objemu
1,496 g Fe(NO3)3-9H2O bylo rozpuštěno v 80 ml miliQ a za míchání bylo přidáno 5 ml roztoku Υ(Νθ3)3·6Η2θ (konc. 0,383g/50ml). Následoval přídavek 0,2 g NaBFL, rozpuštěného v 10 ml 3,5% NH3 a poté za míchání ohřev při 100 °C po dobu 2h. Produkt byl míchán do dalšího dne, separován magnetem, promyt milliQ vodou a vysušen při 40 °C.
Příklad 3
Příprava peptidových fragmentů biologicky významných částí ebola glykoproteinu
Sekvence biologicky významných částí ebola glykoproteinu byly navrženy dle databáze NCBI vybráním specifických sekvencí ebola glykoproteinu. Následná syntéza byla provedena syntetizátorem peptidů Liberty Blue (CEM Matthews, NC, USA). Sekvence a molekulové hmotnosti syntetizovaných peptidů byly následující:
Asp-Gly-Leu-ile-Cys-Gly-Leu-Arg-Gln-Leu-Ala-Asn-Glu-Thr-Thr-Gln-Ala-Leu-Gln (DGLICGLRQLANETTQALQ) - 2044,32 g/mol; peptid ZEV1
Leu-Ala-Asn-Glu-Thr-Thr-Gln-Ala-Leu-Gln-Leu-Phe-Leu-Arg-Ala-Thr-Thr-Glu-LeuArg (LANETTQALQLFLRATTELR) - 2289,62 g/mol; peptid ZEV2
Leu-Phe-Leu-Arg-Ala-Thr-Thr-Glu-Leu-Arg-Thr-Phe-Ser-Ile-Leu-Asn-Arg (LFLRATTELRTFSILNR) - 2051,43 g/mol; peptid ZEV3
Glu-Leu-Arg-Thr-Phe-Ser-Ile-Leu-Asn-Arg-Lys-Ala-Ile-Asp-Phe-Leu-Leu-Gln-ArgTrp-Gly-Gly-Thr-Cys-His-Ile; (ELRTFSILNRKAIDFLLQRWGGTCHI) - 3088,64 g/mol; peptid ZEV4
Arg-Trp-Gly-Gly-Thr-Cys-His-Ile-Leu-Gly-Pro-Asp-Cys-Cys-Ile-Glu-Pro-His, (RWGGTCHILGPDCCIEPH) - 1994,31 g/mol; peptid ZEV5
Pro-His-Asp-Trp-Thr-Lys-Asn-Ile-Thr-Asp-Lys-Ile-Asp-Gln-Ile-Ile-His-Asp-Phe-ValAsp-Lys-Thr, (PHDWTKNITDKIDQIIHDFVDKT) - 2780,10 g/mol; peptid ZEV6.
Příklad 4
Vazba modifikovaných superparamagnetických částic s peptidovými fragmenty biologicky významných částí ebola glykoproteinu
-5 CZ 307995 B6
Superparamagnetické částice jsou využitelné i po několika měsících od přípravy. Pro analýzu je nutná jejich resuspendace v PBS pufřu pH 7 (phosphatebufferedsaline) v poměru 40 mg PMPs a 1 ml PBS. Po homogenizaci částic ultrazvukovou jehlou se odebere 50 1 roztoku a rozředí 200 μΐ PBS. Po šesti promývacích krocích za použití PBS o pH 7 o objemu 250 μΐ a vnějšího magnetického pole, bylo přidáno ke každému typu připravených modifikovaných superparamagnetických částic (MAN 99, MAN 105, MAN 123 a MAN 128) vždy 250 μΐ jednoho z šesti syntetizovaných peptidů z Příkladu 3 (ZEV 1-6) (c = 100 pg/ml), inklinováno při 37 °C, 1250 rpm po dobu 30 minut. Poté byly částice separovány pomocí magnetu, roztok byl odpipetován a částice byly opětovně třikrát promyty 250 μΐ PBS o pH 7,0. Následně bylo přidáno 250 μΐ 3M HC1, inkubováno při 37 °C, 1250 rpm po dobu 15 minut. Vzorek byl odpařen pomocí dusíkové odparky Ultravap RC (PorvairSciences, Leatherhead, UK) při 60 °C. Vysušený vzorek byl resuspendován v 250 μΐ ředicího pufřu v sodíkovém cyklu. Takto připravený vzorek byl podroben analýze pomocí podroben analýze pomocí AAA 400 iontově-výměnné kapalinové chromatografie (IEC) (Ingos, Prague, Czech Republic) s vyhodnocením v programu Chromulan.
Následně byla stanovena vazebná kapacita jednotlivých peptidových fragmentů ebola glykoproteinu (ZEV 1-6) k typům superparamagnetických částic modifikovaných Sm, Gd a Y z příkladu 2. (Obr. 1-6).
Příklad 5
Automatická aplikace vazby modifikovaných magnetických částic s peptidovými fragmenty biologicky významných částí ebola glykoproteinu s využitím automatické pipetovací stanice epMotion
Postup vazby modifikovaných superparamagnetických částic s peptidovými fragmenty biologicky významných částí ebola glykoproteinu uvedený v Příkladu 4 je možno zautomatizovat za využití automatické pipetovací stanice epMotion.
Průmyslová využitelnost
Modifikované superparamagnetické částice jsou výhodné pro vazbu a následnou detekci ebolového viru díky své schopnosti vázat biologicky významné části ebola glykoproteinu. Pro výhodné vlastnosti částic a automatizaci procesu detekce virové částice lze očekávat jednodušší a rychlejší využití v medicínské praxi a v dalších odvětvích úzce spojených s detekcí a eliminací virových onemocnění.
PATENTOVÉ NÁROKY
Claims (6)
1. Použití superparamagnetických částic modifikovaných samariem, gadoliniem nebo ytriem pro detekci ebola viru vazbou peptidových fragmentů glykoproteinu ebola viru se superparamagnetickými částicemi in vitro a jejich separací pomocí iontově výměnné kapalinové chromatografie se spektrofotometrickou detekcí, majících hmotnostní poměr železa superparamagnetické částice ku samariu, gadoliniu nebo ytriu v rozsahu 27:1 až 5:1, kde tyto částice se váží s peptidovými fragmenty glykoproteinů ebola viru o sekvencích: Asp-Gly-LeuIle-Cys-Gly-Leu-Arg-Gln-Leu-Ala-Asn-Glu-Thr-Thr-Gln-Ala-Leu-Gln; Leu-Ala-AsnGlu-Thr-Thr-Gln-Ala-Leu-Gln-Leu-Phe-Leu-Arg-Ala-Thr-Thr-Glu-Leu-Arg; Leu-PheLeu-Arg-Ala-Thr-Thr-Glu-Leu-Arg-Thr-Phe-Ser-Ile-Leu-Asn-Arg; Glu-Leu-Arg-ThrPhe-Ser-Ile-Leu-Asn-Arg-Lys-Ala-Ile-Asp-Phe-Leu-Leu-Gln-Arg-Trp-Gly-Gly-Thr-
Cy s-His-Ile; Arg-T rp-Gly-Gly-Thr-Cys-His-Ile-Leu-Gly-Pro-Asp-Cys-Cys-Ile-Glu-Pro
-6CZ 307995 B6
His a Pro-His-Asp-Trp-Thr-Lys-Asn-Ile-Thr-Asp-Lys-Ile-Asp-Gln-Ile-Ile-His-Asp-PheV al-Asp-Lys-Thr.
2. Použití superparamagnetických částic podle nároku 1, kde tyto částice představují částice magnetitu nebo maghemitu.
3. Použití superparamagnetických částic podle nároků 1 a 2, kde superparamagnetické částice jsou modifikované samariem v celém svém objemu, hmotnostní poměr železa superparamagnetické částice ku samariu je 18:1 až 5:1 a tyto částice se váží s peptidovými fragmenty glykoproteinu ebola viru sekvence Glu-Leu-Arg-Thr-Phe-Ser-Ile-Leu-Asn-ArgLys-Ala-Ile-Asp-Phe-Leu-Leu-Gln-Arg-Trp-Gly-Gly-Thr-Cys-His-Ile.
4. Použití modifikovaných superparamagnetických částic podle nároků 1 a 2, kde superparamagnetické částice jsou na svém povrchu modifikované samariem s hmotnostním poměrem železa superparamagnetické částice ku samariu 18:1 až 5:1 a tyto částice se váží s peptidovými fragmenty glykoproteinu ebola viru sekvence Asp-Gly-Leu-Ile-Cys-Gly-LeuArg-Gln-Leu-Ala-Asn-Glu-Thr-Thr-Gln-Ala-Leu-Gln; Leu-Phe-Leu-Arg-Ala-Thr-ThrGlu-Leu-Arg-Thr-Phe-Ser-Ile-Leu-Asn-Arg nebo Arg-Trp-Gly-Gly-Thr-Cys-His-Ile-LeuGly-Pro-Asp-Cys-Cys-Ile-Glu-Pro-His.
5. Použití modifikovaných superparamagnetických částic podle nároků 1 a 2, kde superparamagnetické částice jsou na svém povrchu modifikované gadoliniem v celém svém objemu s hmotnostním poměrem železa superparamagnetické částice ku gadoliniu 17:1 až 5:1 a tyto částice se váží s peptidovými fragmenty glykoproteinu ebola viru sekvence Pro-His-AspTrp-Thr-Lys-Asn-Ile-Thr-Asp-Lys-Ile-Asp-Gln-Ile-Ile-His-Asp-Phe-Val-Asp-Lys-Thr.
6. Použití modifikovaných superparamagnetických částic podle nároků 1 a 2, kde superparamagnetické částice jsou modifikované ytriem v celém svém objemu s hmotnostním poměrem železa superparamagnetické částice ku ytriu 27:1 až 5:1 a tyto částice se váží s peptidovými fragmenty glykoproteinu ebola viru sekvence Leu-Ala-Asn-Glu-Thr-Thr-GlnAla-Leu-Gln-Leu-Phe-Leu-Arg-Ala-Thr-Thr-Glu-Leu-Arg.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2015-349A CZ307995B6 (cs) | 2015-05-26 | 2015-05-26 | Použití superparamagnetických částic modifikovaných samariem, gadoliniem nebo ytriem pro detekci ebola viru |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2015-349A CZ307995B6 (cs) | 2015-05-26 | 2015-05-26 | Použití superparamagnetických částic modifikovaných samariem, gadoliniem nebo ytriem pro detekci ebola viru |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ2015349A3 CZ2015349A3 (cs) | 2016-12-07 |
| CZ307995B6 true CZ307995B6 (cs) | 2019-10-09 |
Family
ID=57538824
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ2015-349A CZ307995B6 (cs) | 2015-05-26 | 2015-05-26 | Použití superparamagnetických částic modifikovaných samariem, gadoliniem nebo ytriem pro detekci ebola viru |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CZ (1) | CZ307995B6 (cs) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011103182A2 (en) * | 2010-02-16 | 2011-08-25 | The Johns Hopkins University | Imaging methods for assessment and quantification of vaccination and in vivo antigen capture |
| JP2014210680A (ja) * | 2013-04-18 | 2014-11-13 | 三洋化成工業株式会社 | 磁性粒子及びその製造方法 |
| US20150024376A1 (en) * | 2013-07-19 | 2015-01-22 | Battelle Memorial Institute | Trap and flow system and process for capture of target analytes |
-
2015
- 2015-05-26 CZ CZ2015-349A patent/CZ307995B6/cs unknown
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011103182A2 (en) * | 2010-02-16 | 2011-08-25 | The Johns Hopkins University | Imaging methods for assessment and quantification of vaccination and in vivo antigen capture |
| JP2014210680A (ja) * | 2013-04-18 | 2014-11-13 | 三洋化成工業株式会社 | 磁性粒子及びその製造方法 |
| US20150024376A1 (en) * | 2013-07-19 | 2015-01-22 | Battelle Memorial Institute | Trap and flow system and process for capture of target analytes |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| A. Szpak et al.: "T1-T2 Dual-mode MPI contrast agents based on superparamagnetic iron oxide nanoparticles with surface attached gadolinium complexes: J. Nanopart. Res., 2014, 16 (11): 2678 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CZ2015349A3 (cs) | 2016-12-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Hu et al. | Nanoparticle size matters in the formation of plasma protein coronas on Fe3O4 nanoparticles | |
| Landgraf et al. | A plasma protein corona enhances the biocompatibility of Au@ Fe3O4 Janus particles | |
| Liang et al. | Magnetic relaxation switch and colorimetric detection of thrombin using aptamer-functionalized gold-coated iron oxide nanoparticles | |
| US20090227044A1 (en) | Microchannel Magneto-Immunoassay | |
| Dušak et al. | Controlled heteroaggregation of two types of nanoparticles in an aqueous suspension | |
| Xiong et al. | Development of aptamer-conjugated magnetic graphene/gold nanoparticle hybrid nanocomposites for specific enrichment and rapid analysis of thrombin by MALDI-TOF MS | |
| Wang et al. | Fabrication of Yb3+-immobilized hydrophilic phytic-acid-coated magnetic nanocomposites for the selective separation of bovine hemoglobin from bovine serum | |
| Rabiee et al. | Aptamer hybrid nanocomplexes as targeting components for antibiotic/gene delivery systems and diagnostics: a review | |
| Ju et al. | Quantification of proteins on gold nanoparticles by combining MALDI-TOF MS and proteolysis | |
| Shan et al. | Promoting DNA loading on magnetic nanoparticles using a DNA condensation strategy | |
| Jiang et al. | Development of Gd3+-immobilized glutathione-coated magnetic nanoparticles for highly selective enrichment of phosphopeptides | |
| Sun et al. | Capture and release of genomic DNA by PEI modified Fe3O4/Au nanoparticles | |
| Bhattacharya et al. | Development of phosphonate modified Fe (1− x) MnxFe2O4 mixed ferrite nanoparticles: Novel peroxidase mimetics in enzyme linked immunosorbent assay | |
| CN104285143B (zh) | 对介质的磁辅助处理 | |
| JP6773402B2 (ja) | 磁性シリカ粒子を用いた対象物質の分離方法 | |
| JP5692738B2 (ja) | ウイルスの濃縮方法および磁性体組成物 | |
| Lee et al. | Amino acid side chain-like surface modification on magnetic nanoparticles for highly efficient separation of mixed proteins | |
| Zhao et al. | Ti 4+-immobilized chitosan-coated magnetic graphene oxide for the highly selective enrichment of phosphopeptides | |
| Farzi-Khajeh et al. | Arsanilic acid modified superparamagnetic iron oxide nanoparticles for purification of alkaline phosphatase from hen's egg yolk | |
| Rashid et al. | Surface modification and bioconjugation of anti-CD4 monoclonal antibody to magnetic nanoparticles as a highly efficient affinity adsorbent for positive selection of peripheral blood T CD4+ lymphocytes | |
| Kadam et al. | Selective, agglomerate-free separation of bacteria using biofunctionalized, magnetic janus nanoparticles | |
| Li et al. | Surface sieving coordinated IMAC material for purification of His-tagged proteins | |
| Binandeh et al. | Superior performance of magnetic nanoparticles for entrapment and fixation of bovine serum albumin in-vitro | |
| Zhang et al. | One-step and high-density protein immobilization on epoxysilane-modified silica nanoparticles | |
| Roque et al. | Antibody immobilization on magnetic particles |