Kaiser-Test

Der Kaiser-Test ist ein Test, der unter anderem in der Festphasen-Peptidsynthese (SPPS) und in der organischen Festphasensynthese (SPOS) zur Umsatzkontrolle gebräuchlich ist. Hier können recht empfindlich und mit einfachen Mitteln freie Aminogruppen detektiert werden.

Beschreibung

Der Kaiser-Test besteht aus drei Reagenzlösungen.

Kaliumcyanid in einer wässrigen Pyridin-Lösung
Ninhydrin 1 in n-Butanol oder Ethanol
Phenol in n-Butanol oder Ethanol

Bei Anwesenheit von freien Aminogruppen und damit einer unvollständigen Peptidkupplung färbt sich die Lösung nach dem Erwärmen auf etwa 100 °C tief violett und kann optisch aber auch spektroskopisch ausgewertet werden. Bei einer vollständigen Peptidkupplung wird die Lösung gelb.[1] Der Kaiser-Test kann auch quantitativ durchgeführt werden.[2]

Bei der Anwesenheit von freien Aminogruppen 2 muss der Kupplungsschritt wiederholt werden, denn das Endcapping der freien Aminogruppen würde zum einen die Ausbeute an Peptid deutlich verringern und zum anderen die Reinigung des gewünschten Peptides durch kurzkettigere Peptide als Verunreinigungen erschweren.[3]

Der Kaiser-Test beruht chemisch auf der Ninhydrin-Probe.

Kaiser-Test Reaktionsschema

Der so gebildete Farbstoff wird Ruhemanns Blau 3 genannt. Die Farbigkeit von 3 beruht u. a. auf einem ausgedehnten System konjugierter Doppelbindungen in und zwischen den beiden aromatischen Ringen, was durch die nachfolgende Abbildung visualisiert werden soll:

AS-Ninhydrin-Farbstoff-Isomerie

Die Aminosäuren Serin, Asparagin, Asparaginsäure und Prolin als N-terminale Aminosäure ergeben kein eindeutiges Ergebnis im Kaiser-Test.[4]

Einzelnachweise

Emil Thomas Kaiser, Robert L. Colescott, Charles D. Bossinger, Paul I. Cook: Color Test for Detection of Free Terminal Amino Groups in the Solid-Phase Synthesis of Peptides. In: Analytical Biochemistry. Band 34, Nr. 2, 1970, ISSN 0003-2697, S. 595–598, doi:10.1016/0003-2697(70)90146-6.
Virender K. Sarin, Stephen B. H. Kent, James P. Tam, Robert Bruce Merrifield: Quantitative monitoring of solid-phase peptide synthesis by the ninhydrin reaction. In: Analytical Biochemistry. Band 117, Nr. 1, 1981, ISSN 0003-2697, S. 147–157, doi:10.1016/0003-2697(81)90704-1.
Weng C. Chan, Peter D. White (Hrsg.): Fmoc Solid Phase Peptide Synthesis. A Practical Approach. 1. Auflage. Oxford University Press, Oxford/New York 2000, ISBN 0-19-963724-5.
James Darrell Fontenot, Judith Marchand Ball, Margaret A. Miller, Chaya M. David, Ronald C. Montelaro: A survey of potential problems and quality control in peptide synthesis by the fluorenylmethoxycarbonyl procedure. In: Peptide Research. Band 4, Nr. 1, 1991, S. 19–25.

Weblinks

Festphasenpeptidsynthese (PDF; 350 kB)
Datenblatt bei Sigma-Aldrich (PDF; 69 kB)

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[1] Emil Thomas Kaiser, Robert L. Colescott, Charles D. Bossinger, Paul I. Cook: Color Test for Detection of Free Terminal Amino Groups in the Solid-Phase Synthesis of Peptides. In: Analytical Biochemistry. Band 34, Nr. 2, 1970, ISSN 0003-2697, S. 595–598, doi:10.1016/0003-2697(70)90146-6.

[2] Virender K. Sarin, Stephen B. H. Kent, James P. Tam, Robert Bruce Merrifield: Quantitative monitoring of solid-phase peptide synthesis by the ninhydrin reaction. In: Analytical Biochemistry. Band 117, Nr. 1, 1981, ISSN 0003-2697, S. 147–157, doi:10.1016/0003-2697(81)90704-1.

[3] Weng C. Chan, Peter D. White (Hrsg.): Fmoc Solid Phase Peptide Synthesis. A Practical Approach. 1. Auflage. Oxford University Press, Oxford/New York 2000, ISBN 0-19-963724-5.

[4] James Darrell Fontenot, Judith Marchand Ball, Margaret A. Miller, Chaya M. David, Ronald C. Montelaro: A survey of potential problems and quality control in peptide synthesis by the fluorenylmethoxycarbonyl procedure. In: Peptide Research. Band 4, Nr. 1, 1991, S. 19–25.