專利名稱：高通量多肽合成的方法及其裝置的制作方法
高通量多肽合成的方法及其裝置技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于化學(xué)領(lǐng)域，具體涉及一種高通量多肽反應(yīng)裝置。
技術(shù)背景
固相多肽合成技術(shù)是1963年出現(xiàn)的一種多肽合成技術(shù)，是將化學(xué)反應(yīng)從純液相條件移植到固相體系中。在固相多肽合成中，具有活化末端的固相樹脂球是合成操作的核心，攜有保護(hù)基團(tuán)的氨基酸作為反應(yīng)物與固相樹脂球的活化末端發(fā)生反應(yīng)，隨后經(jīng)過簡單的過濾和洗滌操作，將多余的反應(yīng)物和溶劑去除；之后用化學(xué)或者物理手段脫去氨基酸末端保護(hù)，將樹脂珠與另一種氨基酸試劑進(jìn)行反應(yīng)，如此往復(fù)，最終用化學(xué)手段將合成完成的多肽從樹脂上剝落，便可以獲得所需序列的多肽。
固相多肽合成中的氨基酸有兩種常用的保護(hù)方式，即Fmoc化學(xué)和tBoc化學(xué)保護(hù)方式，從這兩種保護(hù)方式中演變出兩種多肽合成策略。其中Fmoc化學(xué)策略是現(xiàn)今最常用的合成策略。Fmoc化學(xué)多肽合成方法的合成順序是從多肽序列的C端(羧基端)向N端(氨基端)進(jìn)行氨基酸組裝。具體合成過程是由下列幾部分組成1、氨基酸鍵連反應(yīng)將序列羧基端的氨基酸鍵連到固相樹脂球上。
2、縮合循環(huán)縮合循環(huán)是將各個(gè)氨基酸組裝成肽鏈的過程。作為合成肽的構(gòu)件，氨基酸具有-NH2基及-COOH基兩個(gè)活性基團(tuán)，在進(jìn)行接肽縮合時(shí)必須對(duì)其中的-NH2基進(jìn)行臨時(shí)性保護(hù)(例如用Fmoc基團(tuán)進(jìn)行保護(hù))，當(dāng)縮合完成后再用特定條件(例如哌啶溶液)脫除 α-氨基上的臨時(shí)保護(hù)基。因此每個(gè)縮合循環(huán)都包括縮合及脫保護(hù)兩步反應(yīng)。
(1)縮合反應(yīng)縮合反應(yīng)也稱為偶聯(lián)反應(yīng)，是將帶有臨時(shí)保護(hù)基的氨基酸的-COOH 基用活化試劑進(jìn)行活化，活化后的氨基酸和已經(jīng)鍵連在固相樹脂球上的氨基酸的-ΝΗ2基進(jìn)行偶聯(lián)反應(yīng)，在反應(yīng)完全后進(jìn)行脫除保護(hù)反應(yīng)。
(2)脫除保護(hù)反應(yīng)用特定條件(例如哌啶溶液)將已經(jīng)連接在固相樹脂球上的氨基酸的α-氨基上的臨時(shí)保護(hù)基團(tuán)進(jìn)行脫除的反應(yīng)。整個(gè)縮合循環(huán)過程就是縮合反應(yīng)與脫除保護(hù)反應(yīng)的循環(huán)。
3、裂解反應(yīng)當(dāng)目標(biāo)肽的主序列組裝完全后，使用特定的條件(例如TFA溶液)脫除肽鏈的側(cè)鏈保護(hù)基并將肽鏈從固相樹脂球上切除的反應(yīng)。
目前，多肽合成的步驟比較繁瑣，通常采用昂貴的合成儀器，或使用玻璃柱多肽合成反應(yīng)器通過人工逐一完成每件工序。合成儀器的費(fèi)用太高，而通過玻璃柱多肽合成反應(yīng)器單次最多只能合成10條多肽，其工序繁瑣、反應(yīng)量小、效率低下。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種解決上述問題的方案，提供一種簡便的多肽合成方法及其專用設(shè)備。
本發(fā)明的技術(shù)方案是提供一種高通量多肽合成的方法，其特征在于其包括以下步驟1)將固相樹脂球充分溶脹后，分裝到反應(yīng)板的每個(gè)反應(yīng)室里；2)加入DMF(N, N- 二甲基甲酰胺)到反應(yīng)室內(nèi)對(duì)固相樹脂球進(jìn)行清洗后，加入20%哌啶DMF溶液將固相樹脂球上所鍵連的氨基酸的臨時(shí)保護(hù)基脫除；3)用DMF(N, N- 二甲基甲酰胺)溶劑對(duì)脫除了保護(hù)基的固相樹脂球進(jìn)行洗滌；4)將氨基酸反應(yīng)試劑加入到反應(yīng)板的每個(gè)反應(yīng)室中；5)開啟脈沖氮?dú)?，攪?dòng)反應(yīng)室里的固相樹脂球，以促進(jìn)縮合反應(yīng)進(jìn)行；6)縮合反應(yīng)完成后，加入DMF(N，N-二甲基甲酰胺)對(duì)固相樹脂進(jìn)行清洗，然后返回到步驟2，進(jìn)入下個(gè)循環(huán)；7)當(dāng)目標(biāo)肽主鏈序列合成完畢后，加入DCM(二氯甲烷)對(duì)固相樹脂球進(jìn)行清洗、吹干， 加入裂解液把多肽從固相樹脂球上裂解下來；然后，使用乙醚溶液將多肽從裂解液中沉淀， 清洗沉淀得到的多肽，最后用20%乙腈水溶液溶解，凍干后即可得到未經(jīng)純化的多肽。
該方法專用的高通量多肽反應(yīng)裝置，其包括上部開口的底盒和可將所述底盒的開口封閉的反應(yīng)板，其特征在于所述底盒的側(cè)面和/或底面設(shè)置有至少一個(gè)進(jìn)氣口和一個(gè)排液口，所述反應(yīng)板上設(shè)置有若干個(gè)排列整齊的反應(yīng)室，所述反應(yīng)室均包括入口和位于所述底盒內(nèi)腔中的出口，所述出口通過砂芯封閉。
優(yōu)選的，所述反應(yīng)板上設(shè)置有8排6列共48個(gè)所述反應(yīng)室。
優(yōu)選的，所述反應(yīng)板上設(shè)置有8排12列共96個(gè)所述反應(yīng)室。
優(yōu)選的，所述進(jìn)氣口和所述排液口共用一個(gè)設(shè)置在所述底盒側(cè)面的通孔。
優(yōu)選的，所述通孔管道連接三通，所述三通分別連接氮?dú)夤芎蛷U液管，所述三通上設(shè)置有一單向?qū)ǖ拈y門。
優(yōu)選的，所述底盒為長方體形。
優(yōu)選的，所述底盒上可拆卸地設(shè)置有一口形接口板，一口形壓板通過螺絲將所述反應(yīng)板連接在所述接口板上，所述接口板和所述反應(yīng)板之間設(shè)置有口形密封墊。
本發(fā)明的高通量多肽反應(yīng)裝置將多個(gè)反應(yīng)室集中在一個(gè)板上，其下通氮?dú)夂蛷U液排出口，從而實(shí)現(xiàn)多個(gè)反應(yīng)同時(shí)進(jìn)行。既減少了反應(yīng)液的容量，也可同時(shí)操作多個(gè)反應(yīng)的進(jìn)行。本發(fā)明的高通量多肽反應(yīng)裝置具有結(jié)構(gòu)簡單、操作方便、高效等優(yōu)點(diǎn)。


圖1是本發(fā)明的高通量多肽反應(yīng)裝置的零件分解示意圖； 圖2是反應(yīng)室的橫截面示意圖；圖3是本發(fā)明的高通量多肽反應(yīng)裝置的俯視圖。
具體實(shí)施方式
下面對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
作進(jìn)一步詳細(xì)的描述。
如圖1至圖3所示，本發(fā)明的一種高通量多肽反應(yīng)裝置包括長方體形的底盒10，底盒10的上表面開口。底盒10通過螺絲固定一口形的接口板12，接口板12上設(shè)置有定位銷 14。接口板12上由上至下依次設(shè)置有壓板16、反應(yīng)板18和密封墊20，壓板16通過螺絲或螺栓將反應(yīng)板18連接在接口板12上，密封墊20用于反應(yīng)板18和底盒10之間的密封。
反應(yīng)板18上可以通過8行6列或8行12列等多種方式設(shè)置多個(gè)反應(yīng)室22，每個(gè)反應(yīng)室22都是垂直方向上貫通的結(jié)構(gòu)，其上部是反應(yīng)液的入口 24，下部是設(shè)置在底盒10中的廢液的出口 26，出口沈略小于入口 24，反應(yīng)室22內(nèi)設(shè)置有將出口沈封閉的砂芯28。
底盒10的側(cè)面設(shè)置一個(gè)通孔30，通孔30通過管道連接三通32，三通32的另兩個(gè)接口分別連接氮?dú)夤?4和廢液管36。其中氮?dú)夤?4用于向底盒10中充入氮?dú)猓瑥U液管 36連接負(fù)壓產(chǎn)生裝置(未圖示)，用于從底盒10中吸取廢液。三通32上設(shè)置一個(gè)控制導(dǎo)通的閥門38。
本發(fā)明的一種高通量多肽反應(yīng)裝置在使用時(shí)，通過入口 M將反應(yīng)液注入到反應(yīng)室22內(nèi)，調(diào)節(jié)閥門使得氮?dú)夤?4導(dǎo)通，從而向反應(yīng)室22內(nèi)注入氮?dú)?。反?yīng)完畢，調(diào)節(jié)閥門 38，接通廢液管36，反應(yīng)后的廢液通過砂芯觀落入底盒10中，并在負(fù)壓作用下由通孔30經(jīng)廢液管36排走。
具體的多肽合成步驟為1)將固相樹脂球充分溶脹后，分裝到反應(yīng)板的每個(gè)反應(yīng)室22里；2)加入DMF(N, N- 二甲基甲酰胺)到反應(yīng)室22內(nèi)對(duì)固相樹脂球進(jìn)行清洗后，加入20% 哌啶DMF溶液將固相樹脂球上所鍵連的氨基酸的臨時(shí)保護(hù)基脫除；3)用DMF(N, N- 二甲基甲酰胺)溶劑對(duì)脫除了保護(hù)基的固相樹脂球進(jìn)行洗滌；4)將氨基酸反應(yīng)試劑加入到反應(yīng)板18的每個(gè)反應(yīng)室中；5)開啟脈沖氮?dú)?，攪?dòng)反應(yīng)室22里的固相樹脂球，以促進(jìn)縮合反應(yīng)進(jìn)行；6)縮合反應(yīng)完成后，加入DMF(N，N-二甲基甲酰胺)對(duì)固相樹脂進(jìn)行清洗，然后返回到步驟2，進(jìn)入下個(gè)循環(huán)；7)當(dāng)目標(biāo)肽主鏈序列合成完畢后，加入DCM(二氯甲烷)對(duì)固相樹脂球進(jìn)行清洗、吹干， 加入裂解液把多肽從固相樹脂球上裂解下來；然后，使用乙醚溶液將多肽從裂解液中沉淀， 清洗沉淀得到的多肽，最后用20%乙腈水溶液溶解，凍干后即可得到未經(jīng)純化的多肽。
以上實(shí)施例僅為本發(fā)明其中的一種實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對(duì)本發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說， 在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此，本發(fā)明專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種高通量多肽合成的方法，其特征在于其包括以下步驟1)將固相樹脂球充分溶脹后，分裝到反應(yīng)板的每個(gè)反應(yīng)室里；2)加入DMF到反應(yīng)室內(nèi)對(duì)固相樹脂球進(jìn)行清洗后，加入20%哌啶DMF溶液將固相樹脂球上所鍵連的氨基酸的臨時(shí)保護(hù)基脫除；3)用DMF溶劑對(duì)脫除了保護(hù)基的固相樹脂球進(jìn)行洗滌；4)將氨基酸反應(yīng)試劑加入到反應(yīng)板的每個(gè)反應(yīng)室中；5)開啟脈沖氮?dú)?，攪?dòng)反應(yīng)室里的固相樹脂球，以促進(jìn)縮合反應(yīng)進(jìn)行；6)縮合反應(yīng)完成后，加入DMF對(duì)固相樹脂進(jìn)行清洗，然后返回到步驟2，進(jìn)入下個(gè)循環(huán)；7)當(dāng)目標(biāo)肽主鏈序列合成完畢后，加入二氯甲烷對(duì)固相樹脂球進(jìn)行清洗、吹干，加入裂解液把多肽從固相樹脂球上裂解下來；然后，使用乙醚溶液將多肽從裂解液中沉淀，清洗沉淀得到的多肽，最后用20%乙腈水溶液溶解，凍干后即可得到未經(jīng)純化的多肽。
2.—種權(quán)利要求1中所使用的高通量多肽反應(yīng)裝置，其包括上部開口的底盒和可將所述底盒的開口封閉的反應(yīng)板，其特征在于所述底盒的側(cè)面和/或底面設(shè)置有至少一個(gè)進(jìn)氣口和一個(gè)排液口，所述反應(yīng)板上設(shè)置有若干個(gè)排列整齊的反應(yīng)室，所述反應(yīng)室均包括入口和位于所述底盒內(nèi)腔中的出口，所述出口通過砂芯封閉。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高通量多肽反應(yīng)裝置，其特征在于所述反應(yīng)板上設(shè)置有8 排6列共48個(gè)所述反應(yīng)室。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高通量多肽反應(yīng)裝置，其特征在于所述反應(yīng)板上設(shè)置有8 排12列共96個(gè)所述反應(yīng)室。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高通量多肽反應(yīng)裝置，其特征在于所述進(jìn)氣口和所述排液口共用一個(gè)設(shè)置在所述底盒側(cè)面的通孔。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的高通量多肽反應(yīng)裝置，其特征在于所述通孔管道連接三通， 所述三通分別連接氮?dú)夤芎蛷U液管，所述三通上設(shè)置有一單向?qū)ǖ拈y門。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高通量多肽反應(yīng)裝置，其特征在于所述底盒為長方體形。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的高通量多肽反應(yīng)裝置，其特征在于所述底盒上可拆卸地設(shè)置有一口形接口板，一口形壓板通過螺絲將所述反應(yīng)板連接在所述接口板上，所述接口板和所述反應(yīng)板之間設(shè)置有口形密封墊。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種高通量多肽反應(yīng)裝置及利用其高通量多肽合成的方法，該裝置包括上部開口的底盒和可將所述底盒的開口封閉的反應(yīng)板，其特征在于所述底盒的側(cè)面和/或底面設(shè)置有至少一個(gè)進(jìn)氣口和一個(gè)排液口，所述反應(yīng)板上設(shè)置有若干個(gè)排列整齊的反應(yīng)室，所述反應(yīng)室均包括入口和位于所述底盒內(nèi)腔中的出口，所述出口通過砂芯封閉。本發(fā)明可以將多個(gè)反應(yīng)室集中在一個(gè)板上，其下通氮?dú)夂蛷U液排出口，從而實(shí)現(xiàn)多個(gè)反應(yīng)同時(shí)進(jìn)行。既減少了反應(yīng)液的容量，也可同時(shí)操作多個(gè)反應(yīng)的進(jìn)行。本發(fā)明的高通量多肽反應(yīng)裝置具有結(jié)構(gòu)簡單、操作方便、高效等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)C07K1/04GK102532252SQ20121006114
公開日2012年7月4日 申請(qǐng)日期2012年3月9日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月9日
發(fā)明者何英偉, 吳純, 姚紀(jì)文, 祝召虎, 袁國華, 謝雪原, 鄒建炫 申請(qǐng)人:百奇生物科技(蘇州)有限公司