多肽合成儀的功能操作
多肽合成儀的功能操作
工作原理
多肽合成儀采用固相合成作為反應(yīng)原理。在密閉的防爆玻璃反應(yīng)器中,按已知的順序(順序,一般是從C端到N端再到N-氨基端)不斷加入氨基酸,反應(yīng)、合成、操作,*終得到多肽載體。固相合成法大大降低了每一步產(chǎn)品純化的難度。為了防止副反應(yīng)的發(fā)生,參與反應(yīng)的氨基酸的側(cè)鏈?zhǔn)艿奖Wo(hù)。羧基末端是游離的,必須在反應(yīng)前活化。有兩種固相合成方法,即 Fmoc 和 tBoc。因?yàn)镕moc相比tBoc有很多優(yōu)勢(shì),大部分都是用Fmoc的方法合成的,但是對(duì)于一些短肽來說,tBoc由于產(chǎn)量高的優(yōu)勢(shì)還是被很多公司采用。
具體的合成包括以下循環(huán):
1)脫保護(hù):Fmoc保護(hù)的柱子和單體必須用堿性溶劑(哌 啶)脫去氨基的保護(hù)基。
2) 活化和交聯(lián):下一個(gè)氨基酸的羧基被活化劑活化?;罨膯误w與游離氨基反應(yīng)形成肽鍵。在這一步中,使用了大量的超濃縮試劑來推動(dòng)反應(yīng)完成。循環(huán):兩步反應(yīng)反復(fù)循環(huán),直至合成完成。
3) 洗脫脫保護(hù):肽從柱子上洗脫下來,其保護(hù)基通過脫保護(hù)劑(TFA)洗脫和脫保護(hù)。
基本組件
反應(yīng)堆
數(shù)百年來,制藥工業(yè)中的反應(yīng)器/反應(yīng)器設(shè)備一直由玻璃制成。由于其透明性和耐腐蝕性,已被許多化學(xué)和生物專家使用。多肽合成過程需要操作人員直觀監(jiān)控,合成后可在線切割(切割試劑TFA的強(qiáng)腐蝕性極大地限制了反應(yīng)器的材質(zhì))。這些要求限制了反應(yīng)器由玻璃制成。
玻璃料反應(yīng)釜在制造工藝上有很大的難度限制:①燒成工藝:研磨精度極高,就像國內(nèi)很多設(shè)備達(dá)不到要求,漏液和玻璃壁的均勻性等. . ②具有攪拌手柄和密封裝置的完整加工工藝 ③防爆處理
氨基酸儲(chǔ)罐
用于儲(chǔ)存氨基酸粉末或預(yù)活化的溶解氨基酸溶液。小型合成器的氨基酸儲(chǔ)罐數(shù)量一般在20-40個(gè)之間,以保證全自動(dòng)縮合反應(yīng)在無人看管的情況下順利進(jìn)行。大型合成器根據(jù)生產(chǎn)規(guī)模有不同的配置。
溶劑儲(chǔ)罐
用于儲(chǔ)存多肽合成過程中所需的有機(jī)溶液,如DMF、PIP等。
量筒
用于測(cè)定氨基酸溶液和其他試劑的合成量。它需要一個(gè)精密傳感器來設(shè)計(jì)秤并將信息返回給計(jì)算機(jī)控制程序。由于早期的恒壓法偏差大,操作繁瑣,故采用此法進(jìn)行測(cè)量。觸發(fā)器的數(shù)量取決于不同客戶的要求,不同品牌略有不同。
轉(zhuǎn)移瓶
傳感器
多端觸發(fā)自感應(yīng)定量測(cè)量方法,直觀、科學(xué)、相對(duì)誤差*低。代替早期的恒壓法,避免了每天進(jìn)行大量的數(shù)**算,運(yùn)算更簡(jiǎn)單,測(cè)量誤差值可控制在1%以內(nèi)。
廢液桶
廢液桶通常是一個(gè)大的HDPE桶,以保證良好的通風(fēng)。同時(shí),需要安裝感應(yīng)裝置,隨時(shí)檢測(cè)廢液,避免溢出。
控制配件
電磁閥
肽合成儀中的電磁閥是一個(gè)靈敏的附件,它控制著液路的串聯(lián)和閉合回路,在氨基酸轉(zhuǎn)移與測(cè)定、溶劑轉(zhuǎn)移與測(cè)定兩個(gè)步驟中起著非常重要的作用。不同品牌的合成器的電磁閥設(shè)計(jì)和布置略有不同。
控制面板
控制面板通常包含光敏元件、一些控制電磁閥和傳感器控制組。它與上位機(jī)和合成儀的控制系統(tǒng)統(tǒng)一聯(lián)動(dòng),完成多肽合成的全過程。
軟件系統(tǒng)
肽合成儀的操作軟件。不同品牌的合成器有不同的注冊(cè)軟件。
檢測(cè)方法
a) 紫外線監(jiān)測(cè)器
在多肽合成儀中,用于在線檢測(cè)偶聯(lián)效應(yīng)的設(shè)備,如UV Monitor,往往是可選設(shè)備,客戶可根據(jù)實(shí)驗(yàn)需要選購。它的作用是讓操作者可以直觀的看到肽合成中各個(gè)氨基酸的偶聯(lián)效果,從而針對(duì)特定的序列調(diào)整合成設(shè)置,*終達(dá)到*佳的合成效果。
對(duì)于不熟悉多肽合成儀操作的用戶來說,UV Monitor非常重要。
b) 試劑檢測(cè)
肽合成儀用戶未購買在線檢測(cè)配件,也可以使用試劑檢測(cè)方法進(jìn)行基本的偶聯(lián)效應(yīng)測(cè)定實(shí)驗(yàn)。
在固相肽合成中,連接效率主要通過檢測(cè)樹脂上的游離氨基來確定。該檢測(cè)方法稱為Kaiser方法。如果有游離氨基,檢測(cè)結(jié)果呈藍(lán)色。,或紅棕色(pro,ser,His)。
Kaiser試劑包括:A、6%茚三酮乙醇溶液; B、80%苯酚乙醇溶液; C、2% 0.001M KCN吡啶溶液。制劑中的吡啶需要用茚三酮處理后重新蒸餾使用。檢測(cè)過程中,取少量樹脂,加入A、B、C各2-3滴,100℃加熱1-2分鐘。如果溶液呈藍(lán)色,或樹脂呈藍(lán)色或紅棕色,則表明存在游離氨基。否則,表明連接完成。