Tetrazine Click
(Inverse Electron Demand Diels Alder Reaction)
Süper hızlı kinetiğe sahip 'Click' Reaksiyonu veren tetrazine molekülü, 2012 yılından sonra canlı hücre, protein ve biyomolekül etiketleme, biyomalzeme sentezi gibi birçok alanda yaygın olarak kullanılmaya başlanmıştır.
Biyoortogonal reaksiyonlar olarak bilinen bu teknolojiler, yüzlerce fonksiyonel grubun bulunduğu biyolojik ortamlardaki kompleks biyokimyasal reaksiyonlardan etkilenmedikleri gibi biyokimyasal reaksiyonlar üzerine herhangi bir olumsuz etki de göstermemektedirler (Sletten ve Bertozzi, 2009). Biyoortogonal konjugasyon reaksiyonları protein etiketleme, protein modifikasyonu ve proteomiks gibi in vitro çalışmalarda sıkça görüldüğü gibi hücre etiketleme, hücre görüntüleme, tümörlü doku görüntüleme ve PET görüntüleme teknikleri gibi in vivo çalışmalarda da sıklıkla kullanılmaktadırlar (Sletten ve Bertozzi, 2009). Bakır katalizli azid-alkin katılması (CuAAC), konjugasyon reaksiyonu olarak oldukça ilgi görmesine rağmen katalizörün toksik etkisi, ekstra fonksiyonel gruplara ihtiyaç duyması ve yavaş kinetiği nedeniyle diğer biyoortogonal reaksiyonların geliştirilmesine ihtiyaç duyulmuştur. Bu ihtiyacın sonucu olarak süksinimid-amin, Michael katılması (tiyol-olefin), Staudinger ligasyonu (fosfin-azid), gergin halkalı alkin-azid ve aminoksi-karbonil reaksiyonları gibi birçok biyoortogonal reaksiyon geliştirilmiştir. Ancak son yıllarda geliştirilen ve literatürde bilinen en hızlı konjugasyon (Tablo) olan IEDDA reaksiyonu tüm bu konjugasyon reaksiyonlarının önüne geçme potansiyeline sahiptir (Blackman vd., 2008; Devaraj vd., 2009a; Devaraj ve Weissleder, 2011; Devaraj vd., 2008; Emmetiere vd., 2013; Krueger vd., 2014; Lang vd., 2012; Li vd., 2010; Refakis vd., 2010; Selvaraj vd., 2011).
Şekilde gösterilen reaksiyon 10 saniye gibi kısa bir yarılanma ömrüne sahiptir ve kısa sürede kantitatif olarak tamamlanmaktadır (Selvaraj ve Fox, 2013). Tetrazin molekülü ile trans-siklookten arasında gerçekleşen Diels-Alder reaksiyonu ortama azot gazı salarak kenetleme ürünü vermektedir. Moleküller üzerindeki F grupları polimer, protein veya küçük moleküller olabilmektedir. Reaksiyonun çok hızlı oluşu etkin bir şekilde konjugasyon ürününü vermektedir. Örneğin, diğer protein-polimer konjugasyon reaksiyonlarında istenilen ürünü elde etmek için polimerin oldukça fazla miktarı kullanılır ki, bu da saflaştırma problemlerini ortaya çıkarır. Ayrıca reaksiyonun bu denli hızlı olması, tanı ve teşhis kitleri için aranan kısa sürede sonuç alma özelliğine katkı bulunabilir.
Bu hızından ve spesifikliğinden dolayı tetrazin kimyası son yıllarda özellikle canlı hücre etiketleme ve görüntüleme sistemlerinde sıkça kullanılmaktadır.
