多肽合成儀的工作原理是什么

多肽合成儀是指用來(lái) 合成多肽的儀器，因?yàn)槎嚯暮铣傻牟襟E很繁瑣，又很耗時(shí)，多家公司開(kāi)發(fā)了自動(dòng)多肽合成儀。一般分為兩類，一類是針對(duì)數(shù)量少但合成量大的生產(chǎn)型應(yīng)用，典型代表是美國(guó)ABI公司的ABI336型多肽合成儀，其 反應(yīng)器轉(zhuǎn)動(dòng)方式有別于前兩代的多肽合成儀，即反應(yīng)器上方相對(duì)固定，而下方作圓周360度快速旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)反應(yīng)器里的固液兩相從底部向上作螺旋運(yùn)動(dòng)，一直達(dá)到反應(yīng)器的最上方；另外一類多肽合成儀針對(duì)于藥物研發(fā)、基因研究等科研性應(yīng)用，典型代表是德國(guó)Intavis AG公司的ResPep SL和MultiPep RS系列，可以同時(shí)提供固相合成和膜合成的應(yīng)用，并能自動(dòng)幫助客戶進(jìn)行圖譜篩選同時(shí)完成高通量的多肽合成工作。

運(yùn)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，操作最終得到多肽載體。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(shì)，現(xiàn)在大多采用Fmoc法合成，但對(duì)于某些短肽，tBoc因其產(chǎn)率高的優(yōu)勢(shì)仍然被很多企業(yè)所采用。 　　具體合成由下列幾個(gè)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(gè)氨基酸的羧基被一種 活化劑所活化?；罨膯误w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(lái)，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(lái)，制藥業(yè)的反應(yīng)器/ 反應(yīng)釜 設(shè)備以玻璃材質(zhì)最為常見(jiàn)，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(guò)程需要操作人員直觀監(jiān)測(cè)，同時(shí)合成后可進(jìn)行在 線切割（切割試劑TFA的強(qiáng)腐蝕性對(duì)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)最為適用。 　　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(guó)產(chǎn)設(shè)備都無(wú)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(chǔ)罐 　　 溶劑儲(chǔ)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(duì)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(fēng)良好，同時(shí)需安裝感應(yīng)器裝置時(shí)刻檢測(cè)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(duì)電磁閥的設(shè)計(jì)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(jī)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(guò)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(cè)的軟件也不同。

檢測(cè)方法

在多肽合成儀中，在線檢測(cè)耦合效果的裝置，如UV Monitor往往是選配裝置，客戶可根據(jù)實(shí)驗(yàn)的需要選購(gòu)。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(duì)特定的序列做合成設(shè)置的調(diào)整，最終達(dá)到最佳合成效果。 　　對(duì)于不熟悉多肽合成儀操作的用戶來(lái)說(shuō)，UV Monitor是相當(dāng)重要的。 　　 試劑檢測(cè)：沒(méi)有選購(gòu)在線檢測(cè)附件的多肽合成儀用戶，也可以采用試劑檢測(cè)方法做基本的耦合效果測(cè)定實(shí)驗(yàn)。 　　 固相多肽合成中，主要是通過(guò)檢測(cè)樹(shù)脂上游離氨基來(lái)判斷連接效率，檢測(cè)方法稱為Kaiser方法，其檢測(cè)結(jié)果，如果有游離氨基的時(shí)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(guò)茚三酮處理后，重蒸后再使用。檢測(cè)過(guò)程，取少量樹(shù)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(shù)脂出現(xiàn)蘭色，紅褐色，表明還有游離氨基，否則說(shuō)明連接完全。