la chromatographie d'affinité au boronate (BAC) est un moyen unique pour la séparation sélective et l'enrichissement des composés contenant du cis-diol. les biomolécules contenant du cis-diol sont une classe importante de composés, y compris les glycoprotéines, les glycopeptides, les ribonucléosides , ribonucléotides, saccharides, et catécholamines. ces biomolécules jouent un rôle essentiel dans de nombreux processus liés à la vie. car les biomolécules contenant du cis-diol sont des molécules cibles importantes dans les frontières de la recherche actuelle telles que la protéomique, métabolomique, et glycomique, Les matériaux d'affinité BAC et boronate ont connu un développement rapide et trouvé des applications croissantes au cours des dernières décennies.

bac est un mode unique de chromatographie d'affinité, dans lequel un acide boronique est utilisé comme ligand pour l'isolement sélectif et l'enrichissement de composés contenant du cis diol. le mécanisme de rétention repose principalement sur les interactions covalentes réversibles contrôlées par le ph entre les groupes cis-diol et le ligand acide boronique. par rapport à d'autres techniques de chromatographie d'affinité, BAC présente plusieurs caractéristiques importantes,, y compris une sélectivité à large spectre, une liaison covalente réversible, une liaison/libération contrôlée par le ph , et une cinétique d'association/désorption rapide. en raison de ces mérites, BAC est d'une grande valeur dans une variété de domaines tels que la séparation par affinité, l'analyse protéomique, et l'analyse métabolomique.

développement historique

l'histoire du BAC peut être simplement divisée en trois périodes différentes : période de développement précoce avant 1970, période de formation d'approche 1970-2005, et nouvelle période de développement depuis 2006.

PRINCIPE ET PH OBLIGATOIRE

Le principe BAC repose sur la réaction covalente réversible entre les composés contenant du cis-diol et les ligands d'acide boronique. la figure 1 montre une formule générale pour l'interaction entre l'acide boronique et un composé contenant du cis-diol. lorsque le ph environnant est supérieur que la valeur pka de l'acide boronique, l'hydrolyse de l'acide boronique se produit, entraînant un changement de statut d'hybridation de la forme trigonale coplanaire à l'anion boronate tétragonal (de sp2 à sp3). l'anion boronate tétragonal obtenu peut réagir avec des cis-diols et forment des esters cycliques à cinq ou six chaînons. lorsque le ph de la solution environnante passe à acide, le complexe acide boronique-cis-diol se dissocie, parce que la force de liaison entre les acides boroniques dans la forme trigonale et les composés contenant du diol cis est très faible . en raison de la réaction covalente réversible contrôlée par le ph , l'élution des analytes capturés dans le BAC est très simple , il suffit d'une solution acide comme tampon d'élution . alternativement y, la libération des analytes capturés par les ligands d'acide boronique peut être réalisée en ajoutant des quantités excessives de molécules en compétition pour les molécules contenant du cis-diol telles que le sorbitol dans le tampon de chargement.

chromatographie AFFINITY au boronate

Figure 1 diagramme schématique montrant l'interaction entre les acides boroniques et les composés contenant du cis-diol .

interaction MÉCANISME ET SÉLECTIVITÉ manipulation

la sélectivité est une préoccupation essentielle dans le BAC. il est relativement facile d'obtenir une bonne sélectivité pour les petites molécules contenant du cis-diol. cependant, il est souvent difficile pour les macromolécules, en particulier les glycoprotéines. de atteindre une séparation BAC pure, une bonne compréhension du mécanisme d'interaction est indispensable. en plus de l'interaction d'affinité boronate, quatre interactions secondaires, dont hydrophobe, ionique, liaison hydrogène, et des interactions de coordination , peuvent se produire dans BAC . dans certaines conditions , des interactions secondaires peuvent entraîner une rétention secondaire significativement indésirable . par exemple , des amines non protonées et des groupes carboxyle peuvent servir de donneurs d'électrons et peuvent donc se coordonner avec acides boroniques, qui peuvent réduire la sélectivité. Un ensemble de stratégies pour la manipulation de la sélectivité dans BAC. ces stratégies peuvent être classées en deux catégories : choisir ou concevoir des phases stationnaires appropriées et choisir la liaison appropriée b uffer composition. les stratégies pour manipuler la sélectivité et les informations associées sont illustrées dans la figure 2.

Figure 2 la manipulation de la sélectivité et les performances affectant les facteurs du BAC. les flèches vertes signifient une interaction favorable tandis que les flèches cyan signifient des interactions défavorables. Une flèche rouge vers le haut signifie que l'interaction peut être améliorée par les facteurs spécifiés, tandis que les flèches bleues signifient que les interactions peuvent être supprimées par les facteurs spécifiés.

applications

bien que le BAC soit apparu dès 1970, le BAC n'avait pas trouvé de larges applications jusqu'à récemment. l'application la plus importante avant 2006 était l'isolement sélectif de l'hémoglobine glyquée pour le diagnostic clinique du diabète sucré. plusieurs questions fondamentales, y compris la sélectivité , le ph de liaison , et l'affinité de liaison , ont été bien résolus avec le développement rapide et profond du BAC au cours des dernières décennies . ainsi , le BAC a trouvé des applications de plus en plus importantes . donc loin, les applications peuvent être classées en quatre grands aspects. 1. enrichissement sélectif de petites molécules contenant du cis-diol ; 2. enrichissement sélectif en glycoprotéines ; 3. détection spécifique de biomarqueurs de maladies glycoprotéiques ; 4. enrichissement sélectif des glycopeptides digérés.

l'opposition du biotime en chromatographie d'affinité au boronate

L'analyseur a1c à affinité profonde du produit a été récemment introduit par xiamen biotime biotechnologie co., ltd., qui est un système de détection basé sur la technologie d'analyse colorimétrique réfléchissante. il est utilisé avec un réactif d'hémoglobine glycosylée (ci-après appelé réactif), en mesurant la concentration du marqueur correspondant au réactif, combiné avec le médicament. la valeur de référence donne des résultats quantitatifs, qui ont les caractéristiques d'une détection précise, vitesse de détection rapide , utilisation portable, et ainsi de suite. l'analyseur d'affinité a1c est principalement composé de l'hôte.

conclusion ET perspectives d'avenir

cet article donne une brève introduction au BAC. ici, nous avons passé en revue le mécanisme de base de la séparation et de la sélectivité utilisé dans le BAC. le ph de liaison, la sélectivité, et la spécificité du BAC sont examinées en détail. la compréhension du mécanisme d'interaction est utile pour une meilleure utilisation des matériaux d'affinité BAC et boronate . quant au développement futur , nous pensons que la combinaison de ligands boronate avec des caractéristiques structurelles sera une direction importante . l'empreinte moléculaire d'affinité boronate est un exemple dans cette direction. nous prévoyons que les matériaux d'affinité BAC et boronate trouveront des applications de plus en plus importantes à l'avenir.

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