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多肽合成仪的时代分类
点击次数:358 发布时间:2022-03-28
  多肽合成仪时代分类:
 
  多肽合成仪的问世大大促进了多肽科学的发展。反过来,随着多肽科学的发展,科学家也对合成仪提出了更高的要求,从而带动了合成仪的发展。目前多肽合成仪品种繁多,从合成量上分,可分为微克级的,毫克级的,克级的和公斤级的;从功能上分,可分为研究型的,小试型的,中试型的,普通生产型的和GMP生产型的;从自动化程度上分,可分为全自动的,半自动的和手动的;从通道上分,可分为单通道的和多通道的;从技术角度上分,可分为第一代的,第二代的,和第三代的;等等。
 
  第一代多肽合成仪:
 
  第一代多肽合成仪产生时间为上世纪六十年代末至七十年代初。
 
  代表产品是Beckman公司推出的Beckman 990 Peptide Synthesizer和Vega’s Biotechnologies公司推出的Vega’s 296 Peptide Synthesizer。如今该两家公司均以放弃了多肽合成仪的研发与生产,我们只能在早期的学术文献中找到其设计原理与研究情况。虽然随着生产工艺的改进和发展,第一代多肽合成仪已全部退出了市场。但1990年以前的众多肽化学文献都是在此实验设备上运行研发而来,第一代的多肽合成仪为之后的合成仪研发与制造产生了重大意义。
 
  第二代多肽合成仪
 
  第二代多肽合成仪诞生在上世纪八十年代。
 
  代表产品是Protein Technologies公司推出的PS3 Peptide Synthesizer以及Advanced ChemTech公司推出的ACT peptide synthesizer Model 90。标志性特点是温和反应法合成多肽,一般可分为单纯氮气鼓泡和摇动式两种。PS3 的设计原理是采用氮气鼓泡的反应方式来对反应物进行搅拌,即合成仪上反应器是固定的,氮气从反应器的下方通过反应器到上部排出,在这一过程中产生的汽泡把固相和液相混合起来。这样设计的好处是结构简单,成本低,但反应相对温和:1)有时候多肽-固相载体在静电作用下会“抱团”,使其不能与液相充分混合,在这种情况下需要调高氮气的压力以消除静电作用;而在静电作用消除后要把压力立刻调低,不然的话较高的压力会把多肽-固相载体“吹”到反应器液面上方。由于多肽-固相载体具有较强的粘壁性,一旦被粘到反应器液面上方就再也无法下来,也就是无法再参加反应。显然第一代机器是无法自动作这样的压力调整的,这就是造成反应“死角”的重要原因。反应死角会降低多肽合成的效率和多肽的纯度,有的甚至造成合成的失败。2)长时间氮气鼓泡会使溶液挥发,液面降低后一部分多肽-固相载体就粘在液面上方,也无法再参加反应。3)氮气消耗量大,运行成本增大。 ACT90的设计原理是反应器在直立下围绕原点作左右摆动,或者圆周运动。ACT的多肽合成仪同样具有反应温和的特点,即转动角度与速度都不能够完全达到氨基酸耦合的极限,反应往往需要更长的时间。
 
  第三代多肽合成仪
 
  第三代多肽合成仪诞生在上世纪九十年代
 
  代表产品是美国Applied Biosystems公司的ABI 433 peptide synthesizer 与C S Bio公司的CS336*多肽合成仪。ABI433的设计原理是反应器上方相对固定,而下方作圆周360度快速旋转,带动反应器里的固液两相从底部向上作螺旋运动,一直达到反应器的最上方。换句话说,溶液可以达到反应器内部的任意点,真正做到了*。由于搅拌速率可达每分钟1800转的高速,反应得以充分完全。由于*的搅拌方式保证的肽的合成纯度,ABI433型多肽合成仪(其退出多肽合成仪市场后最后一款仪器)至今在世界上还占有着很大的比例。当然,ABI产品的售价也是最高的。由于部件使用频率高,电磁阀会经常损坏,而ABI将7个电磁阀做成模块化的设计,坏掉一个电磁阀必须要更换整个模块,无形中增加了维修成本。
 
  CS336的设计原理是反应器中点为圆心,上下做180度旋转搅拌,搅拌速度可达180rpm,同时其采用了氮气鼓泡反应方式的优越性,将氮气吹动作为可选反应方式融入反应方法中,多肽合成仪在科研领域的高耦合率效果得到充分体现。

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