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2-Propensäure, 2-(Decyldithio)ethylester (CAS 1624618-09-2), auch bekannt als 2-(Decyldisulfanyl)ethylacrylat oder Acrylsäure-2-(decyldithio)ethylester, ist ein disulfidhaltiges funktionelles Acrylatmonomer. Das Molekül verfügt über eine Acrylestereinheit, die durch radikalische Additionspolymerisation als hochreaktive polymerisierbare Gruppe dient, sowie über ein Decyldithiosegment (C₁₀H₂₁S–S–), das eine reduzierbare Disulfidbindung und einen lipophilen Decylschwanz enthält. Diese einzigartige Kombination aus einem polymerisierbaren Acrylatkopf und einem redoxresponsiven Disulfidlinker positioniert 2-Propensäure, 2-(Decyldithio)ethylester als Schlüsselbaustein bei der Synthese von bioreduzierbaren Polymeren und kationischen Lipiden für Anwendungen zur Nukleinsäureabgabe. Die Disulfidbindung verleiht Redox-Reaktivität – stabil unter extrazellulären oxidativen Bedingungen, wird aber in der reduktiven intrazellulären Umgebung (hohe Glutathionkonzentration) gespalten, was eine ausgelöste Freisetzung der Nutzlast ermöglicht. Die Decyl-Alkylkette sorgt für den lipophilen Charakter, der für die Bildung stabiler Lipid-Nanopartikel und die Interaktion mit Zellmembranen erforderlich ist.

Z-Gly-Ala-Tyr-Bert (CAS 1417334-25-8), auch bekannt als GALAT oder DSAA, ist ein komplexes synthetisches Tripeptid mit drei Aminosäureresten: Glycin (Gly), Alanin (Ala) und Tyrosin (Tyr). Das Molekül enthält eine Benzyloxycarbonyl-Schutzgruppe (Z oder Cbz), die an den N-Terminus des Glycinrests gebunden ist, was für Stabilität sorgt und unerwünschte Nebenreaktionen während der Peptidsynthese verhindert. Der C-Terminus ist als Tert-Butylester (Bert – wahrscheinlich eine Tert-Butylester-Schutzgruppe) modifiziert und bietet orthogonalen Schutz orthogonal zu Fmoc/tBu-SPPS-Strategien. Dieses aus drei Aminosäuren bestehende Rückgrat – die kürzeste Peptidkette, die definierte sekundäre Strukturelemente bilden kann – macht Z-Gly-Ala-Tyr-Bert zu einem wertvollen Modellsystem für die Untersuchung der Peptidfaltung, Wasserstoffbrückenbindungsmuster und Protease-Erkennungsmotive. Der Tyrosinrest innerhalb der Sequenz führt eine aromatische Seitenkette ein, die an π-π-Stapelwechselwirkungen teilnehmen kann und aufgrund ihrer intrinsischen UV-Absorption bei 280 nm als spektroskopische Sonde dient. Die Kombination orthogonaler Schutzgruppen (Z am N-Terminus, tert-Butylester am C-Terminus) positioniert Z-Gly-Ala-Tyr-Bert als vielseitigen Baustein für Fragmentkondensationsstrategien sowohl in der Festphasen- als auch in der Lösungsphasen-Peptidsynthese.

DLin-M-C3-DMA (Dilinoleylmethyl-4-dimethylaminobutyrat; MC3) ist ein ionisierbares kationisches Lipid mit einer zentralen tertiären Amin-Kopfgruppe (Dimethylaminobutyrat), die mit einem Dilinoleylmethanol-Rückgrat verestert ist. Das Molekül enthält zwei mehrfach ungesättigte C18:2-(Linoleyl)-Alkylketten, die jeweils zwei cis-Doppelbindungen (9Z,12Z) enthalten, die zu seiner kegelförmigen Geometrie und seiner pH-abhängigen membrandestabilisierenden Aktivität beitragen. Der C3-Spacer zwischen der Dimethylaminogruppe und dem Estercarbonyl sorgt für eine optimale Ladungsverteilung und endosomale Fluchtkinetik. Mit einem scheinbaren pKa von 6,44 ist DLin-M-C3-DMA bei physiologischem pH-Wert neutral geladen, wird jedoch in der sauren endosomalen Umgebung positiv geladen, was eine effiziente siRNA- und mRNA-Einkapselung, zelluläre Aufnahme und zytosolische Freisetzung ermöglicht. DLin-M-C3-DMA gilt weithin als das ionisierbare Goldstandard-Lipid für die siRNA-Abgabe und wurde in Onpattro® (Patisiran), dem ersten von der FDA zugelassenen siRNA-Therapeutikum für hereditäre Transthyretin-vermittelte Amyloidose, klinisch validiert.

Cholest-5-en-3-ol (3β)-, 3-[4-[[2-(4-morpholinyl)ethyl]amino]-4-oxobutanoat] – allgemein als Mochol oder MoChol bezeichnet – ist ein synthetisch gewonnenes kationisches Cholesterinanalogon, bei dem die 3β-Hydroxylgruppe des Cholesterins mit einem Succinat-Linker verestert ist, der in einer Morpholinoethylamid-Einheit endet. Die Molekülstruktur behält das starre Steroidrückgrat des Cholesterins bei, enthält jedoch eine tertiäre Aminogruppe im Morpholinoring und eine Amidbindung, die unter physiologischen Bedingungen kationischen Charakter verleiht. Das Vorhandensein von zwei Stickstoffatomen in der Morpholinoethyl-Seitenkette verleiht ein pH-abhängiges kationisches Verhalten und ermöglicht es Cholest-5-en-3-ol (3β)-, 3-[4-[[2-(4-morpholinyl)ethyl]amino]-4-oxobutanoat], elektrostatisch mit negativ geladenen Nukleinsäuren zu interagieren, was es zu einer funktionellen Lipidkomponente für Lipid-Nanopartikel (LNP)-Formulierungen in Genabgabeanwendungen macht.

DOTAP (Chloridsalz) – (2,3-Dioleoyloxypropyl)trimethylammoniumchlorid, auch bekannt als 1,2-Dioleoyl-3-trimethylammoniumpropanchlorid – ist ein synthetisches kationisches Lipid mit einer quartären Ammoniumkopfgruppe, die dauerhaft eine positive Ladung trägt und über ein Glycerinrückgrat mit zwei ungesättigten Oleoylfettsäureketten (C18:1) verbunden ist. Die molekulare Struktur von DOTAP (Chloridsalz) positioniert die Trimethylammonium-Einheit an der sn-3-Position des Glycerin-Rückgrats und erzeugt so eine permanent kationische Kopfgruppe, die für die Ladungserzeugung nicht auf den pH-Wert angewiesen ist. Die beiden Oleoylketten sorgen für eine hydrophobe Verankerung innerhalb der Lipiddoppelschichten und führen gleichzeitig cis-Doppelbindungen (Δ9) ein, die für Fluidität sorgen und die lamellare bis invertierte hexagonale Struktur (H_II) Phasenübergang bei Membranfusion. Diese einzigartige Kombination aus einer permanent geladenen kationischen Kopfgruppe und fluidisierenden ungesättigten Acylketten ermöglicht es DOTAP (Chloridsalz), spontan kationische Liposomen zu bilden, die elektrostatisch mit negativ geladenen Nukleinsäuren komplexieren und Lipoplexe erzeugen, die ein breites Spektrum eukaryotischer Zelltypen effizient und mit minimaler Zytotoxizität transfizieren.

Fmoc-His(Trt)-OH (CAS 109425-51-6), systematisch als N-α-(9-fluorenylmethoxycarbonyl)-Nᵢₘ-trityl-L-histidin bezeichnet, ist ein N-α-Fmoc/Nᵢₘ-tritylgeschütztes Histidinderivat, das häufig als Standardbaustein in der Fmoc-Festphasenpeptidsynthese (SPPS) verwendet wird. Das Molekül besteht aus einem L-Histidinrest, dessen N-terminale α-Aminogruppe durch die basenlabile Fmoc-Gruppe und die nukleophile Imidazolseitenkette durch die säurelabile Tritylgruppe (Triphenylmethyl, Trt) geschützt ist. Die Trt-Gruppe ist eine sperrige, elektronenreiche Schutzgruppe, die Nebenreaktionen während der Peptidsynthese wirksam unterdrückt, insbesondere die berüchtigte Racemisierung und Nπ-Nτ-Tautomerisierung des Histidin-Imidazol-Rings. Das orthogonale Fmoc/Trt-Schutzschema von Fmoc-His(Trt)-OH – Fmoc wird durch Piperidin entfernt, Trt wird durch milde TFA-Spaltung entfernt – macht es zur idealen Wahl sowohl für manuelle als auch automatisierte SPPS.