Một,Máy tổng hợp polypeptideNguyên tắc kỹ thuật: Logic cốt lõi của tổng hợp polypeptide pha rắn (SPPS)
Máy tổng hợp polypeptide dựa trên phương pháp tổng hợp polypeptide pha rắn (SPPS) được đề xuất bởi Bruce Merrifield vào năm 1963, cốt lõi của nó là hoàn thành việc mở rộng chuỗi peptide bằng cách thêm các axit amin được bảo vệ bởi N-end bằng cách cố định đầu C của axit amin vào chất mang nhựa. Các bước cụ thể như sau:
Tiền xử lý nhựa
Chọn một tàu sân bay pha rắn thích hợp, chẳng hạn như Rink Amide Resin, làm căng nhựa với dichloromethane (DCM), hút khô dự phòng sau khi loại bỏ tạp chất.
Thoát khỏi bảo vệ
Nhóm bảo vệ Fmoc của axit amin trước đó được loại bỏ bằng dung môi kiềm, chẳng hạn như dung dịch hexahydropyridine/DMF 20%, cho phép nhóm amin tiếp xúc để tham gia vào phản ứng tiếp theo.
Phản ứng khớp nối
Các axit amin mới (bảo vệ đầu N) được trộn với các thuốc thử kích hoạt như HBTU, DCC để tạo thành este hoạt tính sau đó được đưa vào lò phản ứng, kết hợp với các nhóm amin được khử bảo vệ để tạo thành các liên kết peptide.
Rửa và tinh khiết
Rửa bằng DMF, methanol và các dung môi khác sau mỗi bước phản ứng, loại bỏ nguyên liệu thô và sản phẩm phụ không phản ứng và giảm tích tụ tạp chất.
Phân tách và giải phóng
Sau khi tổng hợp hoàn tất, polypeptide được cắt ra khỏi nhựa bằng chất lỏng lysis như axit trifluoroacetic (TFA), kết tủa, ly tâm, sấy khô bằng ether để tạo ra peptide thô.
Lợi thế kỹ thuật:
Hoạt động tự động: Giảm lỗi thủ công và cải thiện độ lặp lại.
Tinh khiết hiệu quả cao: Các tàu sân bay pha rắn tạo điều kiện tách dễ dàng và tránh các bước tinh khiết trung gian phức tạp trong tổng hợp pha lỏng.
Sản xuất quy mô: Hỗ trợ tổng hợp mg đến gram, đáp ứng nhu cầu nghiên cứu và phát triển thuốc.
II. Các thành phần và chức năng chính: cơ sở phần cứng của điều khiển chính xác
Thiết kế phần cứng của máy tổng hợp polypeptide ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu quả tổng hợp và độ tinh khiết của sản phẩm, các thành phần cốt lõi bao gồm:
Lò phản ứng
Chất liệu: thủy tinh hoặc polypropylene, chống ăn mòn hóa học.
Công suất: 30 μmol (nghiên cứu quy mô nhỏ) đến 3g nhựa (sản xuất công nghiệp).
Thiết kế đa kênh: Hỗ trợ tổng hợp song song 2/4/6 kênh, nâng cao khả năng thông lượng cao.
Hệ thống phân phối dung môi
Mô-đun phân phối tự động: Kiểm soát chính xác tốc độ dòng chảy của DMF, DCM và các dung môi khác (lỗi<1%).
Bảo vệ khí trơ: cô lập oxy bằng nitơ/argon và ngăn chặn quá trình oxy hóa axit amin.
Module điều khiển nhiệt độ
Độ chính xác: ± 0,5 ℃, giảm phản ứng phụ khử trùng.
Phạm vi: nhiệt độ phòng đến 60 ℃, phù hợp với điều kiện loại bỏ các nhóm bảo vệ khác nhau.
Hệ thống phát hiện và kiểm soát
Giám sát UV: Phát hiện sự hấp thụ chất lỏng phản ứng trong thời gian thực và đánh giá điểm cuối của giải phóng/kết nối.
Phân tích khối phổ: Khối phổ trực tuyến có thể được tùy chọn để xác nhận cấu trúc sản phẩm của từng bước.
Ba,Máy tổng hợp polypeptideQuy trình hoạt động: Toàn bộ chuỗi từ chuẩn bị thuốc thử đến tinh chế sản phẩm
Chuẩn bị và hiệu chuẩn thiết bị
Kiểm tra kết nối bình chứa dung môi với đường ống dẫn khí để đảm bảo không có rò rỉ.
Hiệu chỉnh nhiệt độ, áp suất, kim lấy chất lỏng và các thông số khác, chạy chương trình tự kiểm tra.
Chuẩn bị thuốc thử và vật liệu
Cân axit amin, thuốc thử kích hoạt (ví dụ HBTU), dung môi (DMF, DCM).
Nhựa được thêm vào lò phản ứng và được hút khô bằng DCM sau khi nở.
Thiết lập chương trình tổng hợp
Nhập chuỗi polypeptide, đặt điều kiện phản ứng (nhiệt độ, thời gian, tỷ lệ dung môi).
Ví dụ: khử bảo vệ Fmoc (20% piperidine/DMF, 5 phút × 2 lần); Phản ứng kết hợp (3 lần dư thừa axit amin, 1 giờ).
Tổng hợp tự động
Bắt đầu chương trình, dụng cụ tự động hoàn thành chu trình khử bảo vệ, ghép nối, giặt.
Theo dõi quá trình phản ứng, chẳng hạn như độ hấp thụ UV ổn định, chuyển sang bước tiếp theo.
Sản phẩm Cracking&Purification
Thêm dung dịch nứt (TFA/nước/triisopropylsilane=95: 2,5: 2,5) và khuấy ở nhiệt độ phòng trong 2 giờ.
Lọc loại bỏ nhựa và kết tủa peptide thô với ether sau khi cô đặc chất lỏng lysis.
Được tinh chế bằng sắc ký lỏng hiệu quả cao (HPLC) để thu được polypeptide có độ tinh khiết cao (>95%).