2套多肽固相合成装置的设计与应用
作者：曾碧慧
单位：桂林医学院 广西桂林市 541001
关键词：多肽；固相合成；装置
华夏医学990506 摘要 根据多肽固相合成的基本原理,设计了2套手工合成装置,介绍了每套装置的操作方法,并阐明了各种装置的优缺点和应用范围。
中图分类号 Q503
Design and Application of Reaction Vessels in Polypeptide Solid-phase Synthesis
Zeng Bihui
Guilin Medical College,Cuilin 541001,China
, 百拇医药
Abstract According to the basic principles of the solid-phase method,two sets of the manual vessels were designed,and the operation methods,advantages,demerits and application limits were expounded in this article.
Key words polypeptide;solid-phase synthesis;vessel
自Merrifield 1963年建立多肽固相合成技术[1]以来,肽合成技术已有了巨大的发展,并促进了肽合成的自动化。由于自动合成仪价格昂贵,因此在我国难以普及。自动化合成多肽对于已具备成熟工艺的某种多肽的合成的确具有其优越性。但对于无成熟工艺的肽合成来说， 手工合成更具有检测方便、结果可靠和产率稳定的优点。此外， 手工合成更适合于小型实验室大批量生产，不需要昂贵的仪器，有利于降低成本。因此， 手工合成适合在我国一般实验室的普及。为此，手工合成装置的研制， 具有重要的现实意义。现将本实验室设计的2套手工合成装置报告如下。
, 百拇医药
1 原理
多肽链固相合成的基本过程是将保护氨基酸连接到固态树脂上，尔后脱去保护基， 再将下一个保护氨基酸与第一个氨基酸残基的游离氨基形成肽键。 然后脱去保护再连接下一个氨基酸。如此不断循环使肽链不断延长。 由于合成的肽始终是结合在固态的树脂上， 因此每次合成反应或脱保护反应后只需洗涤便可分离除尽反应体系中的副产物和过量的反应物[2]，然后进行下一步循环。另外，树脂在反应体系中易沉淀。据此， 反应装置的设计应该是：①反应装置可洗涤过滤；②易搅拌混匀；③操作简便。
2 合成装置
2.1 合成装置1 见图1。
图1 装置1
A：反应漏斗 B：抽滤系统 C：抽滤瓶
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2.2 合成装置2 见图2。
图2 装置2
A：反应瓶磨口盖 B：反应瓶 C：圆底烧瓶 D：T型三路活塞
3 各套装置的安装与使用操作
3.1 装置1的安装与使用操作
①将A反应漏斗与B抽滤系统的磨口1处连接,再将B抽气系统的磨口2与C抽滤瓶口连接，C瓶抽气口连接水泵,抽负压用。
②反应时,关闭B抽滤系统的两路活栓，树脂、Fmoc 氨基酸、缩合剂和催化剂等加在A反应漏斗的砂芯上， 并不时搅拌(可用手工搅拌或电动搅拌)。
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③反应完毕或洗涤完毕后抽滤时,开通B 抽滤系统的两路活栓,抽负压，抽除A反应漏斗内反应液或洗涤液入C抽滤瓶中。
3.2 装置二的安装与使用操作
①反应瓶磨口盖A2处与反应瓶B1处连接。
②反应瓶B磨口2处与C圆底烧瓶磨口连接。
③连接管1将反应瓶磨口盖A1和T型三路活塞D1处连接。
④连接管2将B3与D2处连接。
⑤D3与氮气瓶减压阀出口连接。见图2。
⑥反应或洗涤时，打开A磨口盖， 将反应液及树脂或洗涤液置B反应瓶砂芯上，打开氮气瓶减压阀通气。 让氮气通过T型三路活塞的D3至D2，关闭D1。 同时调节反应瓶B的三通活栓，开通B瓶与B3的活栓阀，关闭B瓶与C瓶的连接。同时关闭C瓶的两路活栓。 此时通入的氮气自下而上进入B瓶内致使瓶内溶液产生气泡而起混匀作用。
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⑦反应完毕或洗涤完毕后,开放C瓶的两通活栓,将B 瓶的三通活栓旋转至B瓶与C瓶连接,关闭B3与D2的连接。同时将T型三路活塞调至D3与D1连通，关闭与D2的连接，并盖好A磨口盖。此时开通的氮气由氮气瓶出口→D3 →D1→A1,自上而下进入B反应瓶内产生正压,使B 瓶内液体流入C瓶,树脂留在B瓶的砂芯上，起到过滤作用。
4 讨论
目前国内一些实验室所采用的肽合成装置一般适用于0.3～2.5g树脂合成。需要配置专用的电动旋转器混合均匀。使用操作烦琐， 反应和洗涤时反复更换反应瓶盖和过滤抽头易造成树脂的丢失。 因瓶口密封需用真空脂而易污染。并易出现反应液渗漏、抽滤不畅和部分树脂易压碎等问题。关于国外手工合成装置尚未见详细报道。
上述2套装置均可根据具体要求, 采用适当大小的标准磨口和不同容量的反应瓶。 它们的优缺点分别是：①装置1适合于1～15g树脂合成。特殊要求也可用于更大量树脂的合成。该装置的最大优点是装置简单， 可同时安装大小相同或不同的数个反应漏斗进行同步合成。也可用于单个反应漏斗的合成。操作方便,易掌握，取样分析方便。如采用手工搅拌，则较麻烦一些，还易损伤树脂。合成时树脂量不宜太少。②装置2适合于0.5～5g树脂的合成。 该装置的特点是用氮气混匀和正压过滤，操作简便， 容易取样分析。合成中避免反复使用真空脂或机械搅拌及反应瓶盖的更换。因此,树脂无机械损伤或磨损。该法混合均匀，而且缩短了每一轮肽合成循环的时间，但需要消耗氮气。
, 百拇医药
上述两套装置均已使用。与原有的旧装置相比，对肽产品的质量无影响， 突出的优点是：操作简便，取样分析方便，肽键合成与脱保护反应的循环周期短而节省肽链合成所需要的时间。
作者简介：曾碧慧(1959—)，女，1987年7月毕业于广西桂林地区教师进修学院化学系，现任桂林医学院实验证。
参考文献
1 Merrifield RB. Solid phase peptide synthesisΙ.The synthesis of a tetrapeptide. J. Am.Chem.Soc，1963，85:2149～2154
2 张志刚.DCM和DMF对DCC-HOBt系统催化酯化及酰化反应的影响.生物化学杂志，1997,13(2)：177～180
(收稿 1999-02-12), 百拇医药
单位：桂林医学院 广西桂林市 541001
关键词：多肽；固相合成；装置
华夏医学990506 摘要 根据多肽固相合成的基本原理,设计了2套手工合成装置,介绍了每套装置的操作方法,并阐明了各种装置的优缺点和应用范围。
中图分类号 Q503
Design and Application of Reaction Vessels in Polypeptide Solid-phase Synthesis
Zeng Bihui
Guilin Medical College,Cuilin 541001,China
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Abstract According to the basic principles of the solid-phase method,two sets of the manual vessels were designed,and the operation methods,advantages,demerits and application limits were expounded in this article.
Key words polypeptide;solid-phase synthesis;vessel
自Merrifield 1963年建立多肽固相合成技术[1]以来,肽合成技术已有了巨大的发展,并促进了肽合成的自动化。由于自动合成仪价格昂贵,因此在我国难以普及。自动化合成多肽对于已具备成熟工艺的某种多肽的合成的确具有其优越性。但对于无成熟工艺的肽合成来说， 手工合成更具有检测方便、结果可靠和产率稳定的优点。此外， 手工合成更适合于小型实验室大批量生产，不需要昂贵的仪器，有利于降低成本。因此， 手工合成适合在我国一般实验室的普及。为此，手工合成装置的研制， 具有重要的现实意义。现将本实验室设计的2套手工合成装置报告如下。
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1 原理
多肽链固相合成的基本过程是将保护氨基酸连接到固态树脂上，尔后脱去保护基， 再将下一个保护氨基酸与第一个氨基酸残基的游离氨基形成肽键。 然后脱去保护再连接下一个氨基酸。如此不断循环使肽链不断延长。 由于合成的肽始终是结合在固态的树脂上， 因此每次合成反应或脱保护反应后只需洗涤便可分离除尽反应体系中的副产物和过量的反应物[2]，然后进行下一步循环。另外，树脂在反应体系中易沉淀。据此， 反应装置的设计应该是：①反应装置可洗涤过滤；②易搅拌混匀；③操作简便。
2 合成装置
2.1 合成装置1 见图1。
图1 装置1
A：反应漏斗 B：抽滤系统 C：抽滤瓶
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2.2 合成装置2 见图2。
图2 装置2
A：反应瓶磨口盖 B：反应瓶 C：圆底烧瓶 D：T型三路活塞
3 各套装置的安装与使用操作
3.1 装置1的安装与使用操作
①将A反应漏斗与B抽滤系统的磨口1处连接,再将B抽气系统的磨口2与C抽滤瓶口连接，C瓶抽气口连接水泵,抽负压用。
②反应时,关闭B抽滤系统的两路活栓，树脂、Fmoc 氨基酸、缩合剂和催化剂等加在A反应漏斗的砂芯上， 并不时搅拌(可用手工搅拌或电动搅拌)。
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③反应完毕或洗涤完毕后抽滤时,开通B 抽滤系统的两路活栓,抽负压，抽除A反应漏斗内反应液或洗涤液入C抽滤瓶中。
3.2 装置二的安装与使用操作
①反应瓶磨口盖A2处与反应瓶B1处连接。
②反应瓶B磨口2处与C圆底烧瓶磨口连接。
③连接管1将反应瓶磨口盖A1和T型三路活塞D1处连接。
④连接管2将B3与D2处连接。
⑤D3与氮气瓶减压阀出口连接。见图2。
⑥反应或洗涤时，打开A磨口盖， 将反应液及树脂或洗涤液置B反应瓶砂芯上，打开氮气瓶减压阀通气。 让氮气通过T型三路活塞的D3至D2，关闭D1。 同时调节反应瓶B的三通活栓，开通B瓶与B3的活栓阀，关闭B瓶与C瓶的连接。同时关闭C瓶的两路活栓。 此时通入的氮气自下而上进入B瓶内致使瓶内溶液产生气泡而起混匀作用。
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⑦反应完毕或洗涤完毕后,开放C瓶的两通活栓,将B 瓶的三通活栓旋转至B瓶与C瓶连接,关闭B3与D2的连接。同时将T型三路活塞调至D3与D1连通，关闭与D2的连接，并盖好A磨口盖。此时开通的氮气由氮气瓶出口→D3 →D1→A1,自上而下进入B反应瓶内产生正压,使B 瓶内液体流入C瓶,树脂留在B瓶的砂芯上，起到过滤作用。
4 讨论
目前国内一些实验室所采用的肽合成装置一般适用于0.3～2.5g树脂合成。需要配置专用的电动旋转器混合均匀。使用操作烦琐， 反应和洗涤时反复更换反应瓶盖和过滤抽头易造成树脂的丢失。 因瓶口密封需用真空脂而易污染。并易出现反应液渗漏、抽滤不畅和部分树脂易压碎等问题。关于国外手工合成装置尚未见详细报道。
上述2套装置均可根据具体要求, 采用适当大小的标准磨口和不同容量的反应瓶。 它们的优缺点分别是：①装置1适合于1～15g树脂合成。特殊要求也可用于更大量树脂的合成。该装置的最大优点是装置简单， 可同时安装大小相同或不同的数个反应漏斗进行同步合成。也可用于单个反应漏斗的合成。操作方便,易掌握，取样分析方便。如采用手工搅拌，则较麻烦一些，还易损伤树脂。合成时树脂量不宜太少。②装置2适合于0.5～5g树脂的合成。 该装置的特点是用氮气混匀和正压过滤，操作简便， 容易取样分析。合成中避免反复使用真空脂或机械搅拌及反应瓶盖的更换。因此,树脂无机械损伤或磨损。该法混合均匀，而且缩短了每一轮肽合成循环的时间，但需要消耗氮气。
, 百拇医药
上述两套装置均已使用。与原有的旧装置相比，对肽产品的质量无影响， 突出的优点是：操作简便，取样分析方便，肽键合成与脱保护反应的循环周期短而节省肽链合成所需要的时间。
作者简介：曾碧慧(1959—)，女，1987年7月毕业于广西桂林地区教师进修学院化学系，现任桂林医学院实验证。
参考文献
1 Merrifield RB. Solid phase peptide synthesisΙ.The synthesis of a tetrapeptide. J. Am.Chem.Soc，1963，85:2149～2154
2 张志刚.DCM和DMF对DCC-HOBt系统催化酯化及酰化反应的影响.生物化学杂志，1997,13(2)：177～180
(收稿 1999-02-12), 百拇医药