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多肽合成儀的工作原理是什么

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多肽合成儀的工作原理是什么

發布日期:2021-04-15 作者: 點擊:

多肽合成儀的工作原理是什么

多肽合成儀是指用來 合成多肽的儀器,因為多肽合成的步驟很繁瑣,又很耗時,多家公司開發了自動多肽合成儀。一般分為兩類,一類是針對數量少但合成量大的生產型應用,典型代表是美國ABI公司的ABI336型多肽合成儀,其 反應器轉動方式有別于前兩代的多肽合成儀,即反應器上方相對固定,而下方作圓周360度快速旋轉,帶動反應器里的固液兩相從底部向上作螺旋運動,一直達到反應器的最上方;另外一類多肽合成儀針對于藥物研發、基因研究等科研性應用,典型代表是德國Intavis AG公司的ResPep SL和MultiPep RS系列,可以同時提供固相合成和膜合成的應用,并能自動幫助客戶進行圖譜篩選同時完成高通量的多肽合成工作。

運行原理

多肽合成儀以固相合成為反應原理,在密閉的 防爆玻璃反應器中使氨基酸按照已知順序(序列,一般從C端- 羧基端 向 N端-氨基端)不斷添加、反應、合成,操作最終得到多肽載體。固相合成法,大大的減輕了每步產品提純的難度。為了防止副反應的發生,參加反應的氨基酸的 側鏈都是保護的。 羧基端是游離的,并且在反應之前必須活化。固相合成方法有兩種,即Fmoc和tBoc。由于Fmoc比tBoc存在很多優勢,現在大多采用Fmoc法合成,但對于某些短肽,tBoc因其產率高的優勢仍然被很多企業所采用。   具體合成由下列幾個循環組成:   1) 去保護:Fmoc保護的柱子和單體必須用一種堿性溶劑(piperidine)去 除氨基的 保護基團。   2) 激活和交聯:下一個氨基酸的羧基被一種 活化劑所活化。活化的單體與游離的氨基反應交聯,形成肽鍵。在此步驟使用大量的超濃度試劑驅使反應完成。循環:這兩步反應反復循環直到合成完成。   3) 洗脫和 脫保護:多肽從柱上洗脫下來,其保護基團被一種脫保護劑(TFA) 洗脫和脫保護。

基本元件

反應器    數百年來,制藥業的反應器/ 反應釜 設備以玻璃材質最為常見,因其完全透明且耐腐蝕,而被眾多化學、生物學專家沿用。多肽合成的過程需要操作人員直觀監測,同時合成后可進行在 線切割(切割試劑TFA的強腐蝕性對反應器材質有了極大限制),這些要求限制反應器以玻璃材質最為適用。   玻璃材質的反應器在制造工藝上有極大的難度限制:①燒制工藝:磨口精度要求極高,正如很多國產設備都無法達到要求出現漏液漏氣現象,玻璃壁均勻程度等。②配合攪拌柄以及密封裝置的成套加工工藝③防爆處理    氨基酸儲罐    溶劑儲罐    量筒   轉液瓶    感應器    多端觸發器自感應定量量取法,直觀、科學、 相對誤差最低。    廢液桶   廢液桶通常選擇容積較大的HDPE桶,保證通風良好,同時需安裝感應器裝置時刻檢測廢液情況,避免溢出。

控制配件

電磁閥   多肽合成儀中的電磁閥屬于敏感配件,其控制液路的串聯與閉路,在氨基酸轉移與量取,溶劑轉移與量取兩步驟中起到至關重要的作用。不同品牌的合成儀對電磁閥的設計與排布也略有不同。    控制面板   控制面板內往往含有光敏組建,部分控制電磁閥以及感應器控制組。與 電腦主機的控制系統、合成儀統一的鏈接在一起,完成多肽合成的全過程。    軟件系統   多肽合成儀的操作軟件。不同品牌合成儀所注冊的軟件也不同。

檢測方法

在多肽合成儀中,在線檢測耦合效果的裝置,如UV Monitor往往是選配裝置,客戶可根據實驗的需要選購。其功能是讓操作者直觀的看到多肽合成的每一部氨基酸偶聯效果,從而針對特定的序列做合成設置的調整,最終達到最佳合成效果。   對于不熟悉多肽合成儀操作的用戶來說,UV Monitor是相當重要的。    試劑檢測:沒有選購在線檢測附件的多肽合成儀用戶,也可以采用試劑檢測方法做基本的耦合效果測定實驗。    固相多肽合成中,主要是通過檢測樹脂上游離氨基來判斷連接效率,檢測方法稱為Kaiser方法,其檢測結果,如果有游離氨基的時候,顯示蘭色,或紅褐色(pro,ser,His)。   Kaiser試劑包括:A,6% 茚三酮的乙醇溶液;B,80% 苯酚的乙醇溶液;C,2% 0.001M KCN的 吡啶溶液   配制中的吡啶需要經過茚三酮處理后,重蒸后再使用。檢測過程,取少量樹脂,加入A,B,C各2-3滴,100℃下加熱1-2min,如果溶液有蘭色,或樹脂出現蘭色,紅褐色,表明還有游離氨基,否則說明連接完全。

相關標簽:多肽合成

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