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多肽合成儀的工作原理

瀏覽量：931 ｜ 2024/4/14 14:44:12

多肽合成儀的工作原理:

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(fā)了自動多肽合成儀。

一般分為兩類，一類是針對數(shù)量少但合成量大的生產(chǎn)型應(yīng)用，典型代表是美國ABI公司的ABI336型多肽合成儀，其反應(yīng)器轉(zhuǎn)動方式有別于前兩代的多肽合成儀，即反應(yīng)器上方相對固定，而下方作圓周360度快速旋轉(zhuǎn)，帶動反應(yīng)器里的固液兩相從底部向上作螺旋運動，一直達(dá)到反應(yīng)器的Z上方；

另外一類多肽合成儀針對于藥物研發(fā)、基因研究等科研性應(yīng)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(yīng)用，并能自動幫助客戶進(jìn)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(yīng)原理，在密閉的防爆玻璃反應(yīng)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(yīng)、合成，操作Z終得到多肽載體。

固相合成法，大大的減輕了每步產(chǎn)品提純的難度。為了防止副反應(yīng)的發(fā)生，參加反應(yīng)的氨基酸的側(cè)鏈都是保護(hù)的。羧基端是游離的，并且在反應(yīng)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(yōu)勢，現(xiàn)在大多采用Fmoc法合成，但對于某些短肽，tBoc因其產(chǎn)率高的優(yōu)勢仍然被很多企業(yè)所采用�！�

具體合成由下列幾個循環(huán)組成：　　

1）去保護(hù)：Fmoc保護(hù)的柱子和單體必須用一種堿性溶劑（piperidine）去除氨基的保護(hù)基團(tuán)�！　�

2）激活和交聯(lián)：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(yīng)交聯(lián)，形成肽鍵。在此步驟使用大量的超濃度試劑驅(qū)使反應(yīng)完成。循環(huán)：這兩步反應(yīng)反復(fù)循環(huán)直到合成完成�！　�

3）洗脫和脫保護(hù)：多肽從柱上洗脫下來，其保護(hù)基團(tuán)被一種脫保護(hù)劑（TFA）洗脫和脫保護(hù)。

基本元件

反應(yīng)器 　　

數(shù)百年來，制藥業(yè)的反應(yīng)器/ 反應(yīng)釜設(shè)備以玻璃材質(zhì)Z為常見，因其完全透明且耐腐蝕，而被眾多化學(xué)、生物學(xué)專家沿用。多肽合成的過程需要操作人員直觀監(jiān)測，同時合成后可進(jìn)行在線切割（切割試劑TFA的強腐蝕性對反應(yīng)器材質(zhì)有了極大限制），這些要求限制反應(yīng)器以玻璃材質(zhì)Z為適用。　　

玻璃材質(zhì)的反應(yīng)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(chǎn)設(shè)備都無法達(dá)到要求出現(xiàn)漏液漏氣現(xiàn)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(zhuǎn)液瓶 　　

感應(yīng)器 　　

多端觸發(fā)器自感應(yīng)定量量取法，直觀、科學(xué)、相對誤差Z低�！　�

廢液桶 　　

廢液桶通常選擇容積較大的HDPE桶，保證通風(fēng)良好，同時需安裝感應(yīng)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(lián)與閉路，在氨基酸轉(zhuǎn)移與量取，溶劑轉(zhuǎn)移與量取兩步驟中起到至關(guān)重要的作用。不同品牌的合成儀對電磁閥的設(shè)計與排布也略有不同。　

控制面板 　　

控制面板內(nèi)往往含有光敏組建，部分控制電磁閥以及感應(yīng)器控制組。與電腦主機的控制系統(tǒng)、合成儀統(tǒng)一的鏈接在一起，完成多肽合成的全過程。

軟件系統(tǒng) 　　

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(jù)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(lián)效果，從而針對特定的序列做合成設(shè)置的調(diào)整，Z終達(dá)到Z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(dāng)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(jié)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(jīng)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(xiàn)蘭色，紅褐色，表明還有游離氨基，否則說明連接完全。

上篇：多肽的結(jié)構(gòu)分析方法
下篇：為什么半胱氨基（Cys)如此特殊?

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