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多肽合成仪的工作原理是什么

多肽合成仪的工作原理是什么

发布日期:2021-04-15 作者: 点击:

多肽合成仪的工作原理是什么

多肽合成仪是指用来 合成多肽的仪器,因为多肽合成的步骤很繁琐,又很耗时,多家公司开发了自动多肽合成仪。一般分为两类,一类是针对数量少但合成量大的生产型应用,典型代表是美国ABI公司的ABI336型多肽合成仪,其 反应器转动方式有别于前两代的多肽合成仪,即反应器上方相对固定,而下方作圆周360度快速旋转,带动反应器里的固液两相从底部向上作螺旋运动,一直达到反应器的最上方;另外一类多肽合成仪针对于药物研发、基因研究等科研性应用,典型代表是德国Intavis AG公司的ResPep SL和MultiPep RS系列,可以同时提供固相合成和膜合成的应用,并能自动帮助客户进行图谱筛选同时完成高通量的多肽合成工作。

运行原理

多肽合成仪以固相合成为反应原理,在密闭的 防爆玻璃反应器中使氨基酸按照已知顺序(序列,一般从C端- 羧基端 向 N端-氨基端)不断添加、反应、合成,操作最终得到多肽载体。固相合成法,大大的减轻了每步产品提纯的难度。为了防止副反应的发生,参加反应的氨基酸的 侧链都是保护的。 羧基端是游离的,并且在反应之前必须活化。固相合成方法有两种,即Fmoc和tBoc。由于Fmoc比tBoc存在很多优势,现在大多采用Fmoc法合成,但对于某些短肽,tBoc因其产率高的优势仍然被很多企业所采用。   具体合成由下列几个循环组成:   1) 去保护:Fmoc保护的柱子和单体必须用一种碱性溶剂(piperidine)去 除氨基的 保护基团。   2) 激活和交联:下一个氨基酸的羧基被一种 活化剂所活化。活化的单体与游离的氨基反应交联,形成肽键。在此步骤使用大量的超浓度试剂驱使反应完成。循环:这两步反应反复循环直到合成完成。   3) 洗脱和 脱保护:多肽从柱上洗脱下来,其保护基团被一种脱保护剂(TFA) 洗脱和脱保护。

基本元件

反应器    数百年来,制药业的反应器/ 反应釜 设备以玻璃材质最为常见,因其完全透明且耐腐蚀,而被众多化学、生物学专家沿用。多肽合成的过程需要操作人员直观监测,同时合成后可进行在 线切割(切割试剂TFA的强腐蚀性对反应器材质有了极大限制),这些要求限制反应器以玻璃材质最为适用。   玻璃材质的反应器在制造工艺上有极大的难度限制:①烧制工艺:磨口精度要求极高,正如很多国产设备都无法达到要求出现漏液漏气现象,玻璃壁均匀程度等。②配合搅拌柄以及密封装置的成套加工工艺③防爆处理    氨基酸储罐    溶剂储罐    量筒   转液瓶    感应器    多端触发器自感应定量量取法,直观、科学、 相对误差最低。    废液桶   废液桶通常选择容积较大的HDPE桶,保证通风良好,同时需安装感应器装置时刻检测废液情况,避免溢出。

控制配件

电磁阀   多肽合成仪中的电磁阀属于敏感配件,其控制液路的串联与闭路,在氨基酸转移与量取,溶剂转移与量取两步骤中起到至关重要的作用。不同品牌的合成仪对电磁阀的设计与排布也略有不同。    控制面板   控制面板内往往含有光敏组建,部分控制电磁阀以及感应器控制组。与 电脑主机的控制系统、合成仪统一的链接在一起,完成多肽合成的全过程。    软件系统   多肽合成仪的操作软件。不同品牌合成仪所注册的软件也不同。

检测方法

在多肽合成仪中,在线检测耦合效果的装置,如UV Monitor往往是选配装置,客户可根据实验的需要选购。其功能是让操作者直观的看到多肽合成的每一部氨基酸偶联效果,从而针对特定的序列做合成设置的调整,最终达到最佳合成效果。   对于不熟悉多肽合成仪操作的用户来说,UV Monitor是相当重要的。    试剂检测:没有选购在线检测附件的多肽合成仪用户,也可以采用试剂检测方法做基本的耦合效果测定实验。    固相多肽合成中,主要是通过检测树脂上游离氨基来判断连接效率,检测方法称为Kaiser方法,其检测结果,如果有游离氨基的时候,显示兰色,或红褐色(pro,ser,His)。   Kaiser试剂包括: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   配制中的吡啶需要经过茚三酮处理后,重蒸后再使用。检测过程,取少量树脂,加入A,B,C各2-3滴,100℃下加热1-2min,如果溶液有兰色,或树脂出现兰色,红褐色,表明还有游离氨基,否则说明连接完全。

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