Vermittelnde Oxidation von Thioethern mit Iod – Eine vielseitige und milde Methode zur Bildung von Peptidhydrogelen

Abstract

Die Entwicklung Redox-ausgelöster Peptidhydrogele ist mit fundamentalen Herausforderungen verknüpft, da hoch spezifische Peptidarchitekturen benötigt werden, was unvermeidlich in einer Limitierung der Vielseitigkeit solcher Materialien resultiert. Ein vielversprechender, jedoch selten genutzter Ansatz, um diese Hürden zu überwinden, ist die Nutzung einer vermittelnden Redoxreaktion zur kontrollierten Absenkung des pH-Werts während der Hydrogelbildung. Hier beschreiben wir eine vielseitige Strategie zum Auslösen der Gelierung von Hydrogelen bestehend aus leicht zugänglichen, Säure-ausgelösten Gelatoren durch Freisetzung der dafür notwendigen Protonen über die Oxidation von Thioethern mit Iod. Durch Zugabe von Thiodiglycol als einfach verfügbarer Hilfstoff zur basischen Vorlösung des Peptidgelators Nap-FF sowie weiteren Peptiden werden nach Vermischung mit Triiodid hocheffizient Hydrogele erhalten. Darüber hinaus ermöglicht der Einbau der Thioethereinheit in das Rückgrat des Gelators die Modulation des Ansatzes unter Reduktion der Anzahl der notwendigen Additive, wie gezeigt anhand des maßgeschneiderten Nap-FMDM Gelators.

Thioether-based ROS responsive polymers for biomedical applications

“…They can be incorporated as side chains, terminal groups, or linkages connected with conjugates using the amino acid l -methionine or through the etherification of l -cysteine. 23,55–57 The oxidation of ROS-sensitive polypeptides also modulates the hydrophobicity and assembly properties leading to different aggregate states, secondary structures and micro/macro-structural properties of the final material. Deming and co-workers studied the self-assembly of amphiphilic peptides consisting of poly( l -methionine) 65 - b -poly( l -leucine 0.5 - stat - l -phenylalanine 0.5 ) 20 , named M 65 (L 0.5 /F 0.5 ) 20 , which showed α-helix conformation in this hydrophobic state.…”