DE3441659A1 - Einrichtung zum synthetisieren von polynukleotid - Google Patents
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Description
dr. V. SCHMIED-KOWARZIK · dr. P. WEINHOLD · dr. P. BARZ · München
DIPL.-INC. G. DANNENBERG · dr. D. GUDEL- dipl-inc. S. SCHUBERT · Frankfurt
ZUGELASSENE VERTRETER BEIM EUROPÄISCHEN PATENTAMT
GROSSE ESCHENHEIMER STR. 39 6OOO FRANKFURTAM MAIN 1
TELEFON: (0611) 281134 + 287014
TELEGRAMME: WIRPATENTE TELEX: 413 IIO
13. November 1984 SS/Ha
Nippon Zeon Co. Ltd.
6-1, Marunouchi 2 chome,
Chiyoda-ku,
Tokyo 100 / Japan
6-1, Marunouchi 2 chome,
Chiyoda-ku,
Tokyo 100 / Japan
Einrichtung zum Synthetisieren von Polynukleotid
Beschreibung:
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Synthetisieren von Polynukleotid nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Ein bekannts Verfahren zum Synthetisieren von Polynukleotid, zum Beispiel DNA (Deoxyribonuklein-Säure), besteht darin,
daß ein chemisch mit Nukleotid verbundener Träger verwendet wird und daß das Nukleotid sequentiell durch das Phosphortriesterverfahren,
Phosphordiesterverfahren, Phosphitverfahren und ähnlichen kondensiert wird.
Dieses Synthetisierungsverfahren schließt die Schritte des
Auswaschens, Aufschließens (Deprotection), Auswaschens, der
Kondensationsreaktion, Auswaschens, Kuppeins und Wiederholens der vorerwähnten Schritte ein. Dabei gibt es nicht
viele unterschiedliche Arten von Verfahrensschritten. Jedoch müssen viele Schritte in langwieriger Weise wiederholt
werden.
Es ist bereits (von den vorliegenden Erfindern) als interner Stand der Technik eine Einrichtung zum Synthetisieren von
Polynukleotid vorgeschlagen worden, welche den Synthetisierungsschritt weniger langwierig gestaltet (japanische
Patentanmeldung 58-161637>£ ? 3<* 3*2- f5V3).
Die vorgeschlagene Einrichtung zum Synthetisieren von Polynukleotid umfaßt einen Einrichtungskörper, der mit
zwei Reaktionsgefäßen, mehreren Vorratsgefäßen, die mit
Reagenzien und Lösungsmitteln und ähnlichen für die Polynukleotidsynthesereaktion erforderlichen Stoffen gefüllt
sind, einem Umschaltventil zum Umschalten der Leitungen zwischen den Vorratsgefäßen und den Reaktorgefäßen durch
Betätigen eines Knopfes, sowie Flüssigkeitsspendern zum Einspeisen der Reagenzien und des Lösungsmittels oder
dergleichen von den entsprechenden Vorratsgefäßen zu den
Reaktionsgefäßen unter Druck eines interten (inaktiven) Gases ausgestattet ist.
Wie gesagt kann diese Synthetisierungseinrichtung die Langwierigkeit des SynthetisierungsVorgangs beseitigen.
Durch Betätigung des Dreiwegeventils in der Leitung zwischen einem Kopfanschluß des Reaktionsgefäßes und dem Umschaltventil
kann Flüssigkeit gleichzeitig zu zwei Reaktionsgefäßen zugeführt werden,oder statt dessen kann Flüssigkeit
zu nur einem Reaktionsgefäß geleitet werden.
Jedoch besteht eine Schwierigkeit darin, daß eine Flüssigkeitszufuhr
und -ableitung zu und von einem Reaktionsgefäß nicht wiederholt werden kann, während das andere Reaktionsgefäß mit dem Lösungsmittel und Reagenz beaufschlagt wird,
oder die Reaktion kann nicht in einem Reaktionsgefäß fortgesetzt werden, während die Reaktion in dem anderen
Reaktionsgefäß abgebrochen oder beendet wird.
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine neue Einrichtung zum Synthetisieren von Polynukleotid zu
schaffen. Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, die Einrichtung zum Synthetisieren von
Polynukleotid so auszugestalten, daß eine Reaktion in einem Reaktionsgefäß unabhängig von dem anderen Reaktionsgefäß
ablaufen kann. Insbesondere soll in einer Einrichtung zum Synthetisieren von Polynukleotid mit mehreren Reaktionsgefäßen
eine Reaktion in einem Reaktionsgefäß fortgesetzt werden können, während die Reaktion in den anderen
Reaktionsgefäßen abgebrochen oder beendet wird.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist ein Aufbau der Einrichtung
zum Synthetisieren von Polynukleotid nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 mit den in dem kennzeichnenden Teil des
Anspruchs 1 angegebenen Merkmalen vorgesehen.
Vorzugsweise umfaßt die Betriebsartenwähleinrichtung Betriebsartenwählventile, von denen jedes einem der
Reaktionsgefäße zugeordnet ist.
Die Betriebsartenwählventile bilden besonders zweckmäßig eine (integrierte) Gesamtventilanordnung nach Anspruch 3,
in der die Betriebsartenwählventile gemeinsam betätigbar miteinander in Verbindung stehen.
Besonders günstig ist das Betriebsartenwählventil ein Vierwegeumschaltventil.
Weiterhin weist die Einrichtung besonders vorteilhaft ein
Betriebsartenwählventil mit vier Kanälen auf, die gemäß Anspruch 5 mit weiteren Bestandteilen der Einrichtung verbunden
sind.
Weitere vorteilhaft realisierte Verbindungen, die mit den Kanälen des Betriebsartenwählventils in dessen Einspeisestellung
einerseits und in dessen Ablaßstellung andererseits erzielt werden, sind in Anspruch 6 angegeben.
Vorteilhafte Merkmale des ersten Ventils und des zweiten Ventils,'welche in dem Verteiler enthalten sind, werden
durch Anspruch 7 dargestellt.
Zweckmäßig sind das erste Ventil und das zweite Ventil des vorgenannten Verteilers jeweils als Dreiwegeventile ausgebildet.
Das vorgenannte erste Ventil und das vorgenannte zweite
betatigbar
Ventil stehen vorzugsweise gemeinsam P 'miteinander in
Verbindung.
Verteilers
Das erste Ventil des|weist nach Anspruch 10 vorteilhaft einen Kanal auf, der mit der Umschaltventileinrichtung verbunden ist, sowie mehrere Kanäle, von denen jeder mit einem entsprechenden Reaktionsgefäß in Verbindung steht.
Das erste Ventil des|weist nach Anspruch 10 vorteilhaft einen Kanal auf, der mit der Umschaltventileinrichtung verbunden ist, sowie mehrere Kanäle, von denen jeder mit einem entsprechenden Reaktionsgefäß in Verbindung steht.
Verteilers
Das erste Ventil des'umfaßt weiterhin zweckmäßig einen
Das erste Ventil des'umfaßt weiterhin zweckmäßig einen
Kanal, der mit einer Vakuumquelle verbunden ist.
Besonders zweckmäßig ist das zweite Wählventil gemäß Anspruch 12 ausgeführt und mit der Druckwelle sowie den
Betriebsartenwählventilen verbunden.
Die Erfindung wird im folgenden anhand einer Zeichnung mit acht (im einzelnen zwölf) Figuren erläutert. Diese
zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels
der erfindungsgemäßen Einrichtung;
Fig. 2a einen Schnitt durch ein Zweifach-Dreiwegeventil;
Fig. 2b einen Querschnitt entlang der Linie A-A in Fig. 2a; Fig. 2c einen Querschnitt entlang der Linie B-B in Fig. 2a;
Fig. 3 und 4 Querschnitte einer anderen Ausführungsform des
Zweif ach-Dreiwegeventil s ;
Fig. 5a einen Schnitt durch ein Zweifach-Vierwegeventil;
Fig. 5b einen Querschnitt entlang der Linie C-C in Fig. 5a; Fig. 5c einen Querschnitt entlang der Linie D-D in Fig. 5a;
Fig. 6 eine Vorderansicht, welche das äußere Erscheinungsbild der Einrichtung darstellt; und
Fig. 7 und 8 jeweils Darstellungen einer zweiten und einer dritten Ausführungsforrn wesentlicher Teile
gemäß der vorliegenden Erfindung.
Der grundsätzliche Aufbau der gesamten Synthetisierungseinrichtung
gemäß der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf Figur 1 beschrieben. In der Zeichnung ist
mit dem Bezugszeichen 1 eine Stickstoffflasche dargestellt,
mit 2 ein Verteiler, mit 3-6 Vorratsgefäße, mit 7 und 8 Behälter, mit 9 und 10 Umschaltventile, mit 11 Reaktionsgefäße, mit 12 und 13 Dreiwegeventile (Verteiler), mit
14 und 15 Vierwegeventile (Betriebsartenwähler), mit 16 ein Abflußbehälter, mit 17 ein Leitungsfilter, mit 18 ein
Druckanzeiger und mit 19 ein Sicherheitsventil.
Die Vorratsgefäße 3, 4 und 5 sind mit einem Lösungsmittel I,
einer Detrythyl (detrythyl agent)/Lösungsmittel I-Lösung bzw
einem Lösungsmittel II gefüllt. Das Vorratsgefäß 6 ist mit einem Entaktivierungsmittel und einem Entaktivierungshilfsmittel
gefüllt. Die Behälter 7 und 8 sind mit Lösungsmitteln gefüllt, die für die Art des Detrythylmittel
geeignet sind/und werden benutzt, wenn das Detrythylmittel
gewechselt wird.
Die Umschaltventile 9 und 10 dienen dazu, die Leitung zwischen den Vorratsgefäßen 3-6, den Behältern 7 und 8
und den Reaktionsgefäßen 11 und 11 umzuschalten. Das Umschaltventil
9 umfaßt einen gemeinsamen Kanal 9a, der mit den Reaktionsgefäßen 11 und ll' über das Dreiwegeventil 12
in Verbindung steht, Umschaltkanäle 9b, 9d und 9f für das Reagenz und Lösungsmittel, die mit den Vorratsgefäßen
3 bzw. 4 bzw. dem Behälter 7 in Verbindung stehen, und Umschaltkanäle 9c, 9e und 9g für Gas, die mit dem Verteiler
in Verbindung stehen.
Das Umschaltventil 10 umfaßt einen gemeinsamen Kanal 10a, der mit den Reaktionsgefäßen 11 und 11 über das Dreiwegeventil
12 in Verbindung steht, Umschaltkanäle 10b, 1Od und 1Of für Reagenz und Lösungsmittel, die mit dem Behälter
8 bzw. dem Vorratsgefäß 5 bzw. 6 in Verbindung stehen, sowie die Umschaltkanäle 10c, 1Oe und 10g für Gas, die mit
dem Verteiler 2 gekoppelt sind.
Das Stickstoffgas in der Stickstoffflasche 1 wird dem
Verteiler 2 zugeführt, in welchem das Gas an die Vorratsgefäße 3-6 und die Behälter 7 und 8 verteilt wird.
Durch Umschalten der Kanäle 9b - 9g und der Kanäle 10b 10g des Umschaltventils 9 bzw. 10 werden die Lösungsmittel,
die Reagenzien und dergleichen von den Reaktionsgefäßen
11 und ll'über das Dreiwegeventil 12 und einen Durchgang 20a von den Vorratsgefäßen 3-6 und den Behältern 7 und 8
durch den Druck des Stickstoffgases (N„) zugeführt. Dieses
Stickstoffgas beaufschlagt auch die Reaktionsgefäße 11 und
11' von dem Verteiler 2 her über das Dreiwegeventil 12 und
die Leitung (Durchgang) 20a.
Wenn die Lösungsmittel und Reagenzien zu den Reaktionsgefäßen zugeführt werden sollen, werden die Vierwegeventile
3U1659
14 und 15 in eine Stellung (EINSPEISEN) gebracht, die durch eine durchgezogene Linie dargestellt ist. Dies verursacht,
daß der Druck von den Kopfanschlüssen der Reaktoren 11 und II1 über die Leitung 20b und die Vierwegeventile 14 und 15
durchblasen kann. Gleichzeitig dazu wird genügend Stickstoffgas zum Durchsprudeln von dem Fußanschluß des jeweiliger
Reaktionsgefäßes 11 bzw. II1 eingeblasen, und zwar über den
Verteiler 2, den Leitungsfilter 17, das Dreiwegeventil 13, die Vierwegeventile 14 bzw. 15 und die Leitung 20c.
Wenn das Lösungsmittel usw. von den Reaktionsgefäßen 11 und II1 entfernt werden soll, werden die Vierwegeventile
14 und 15 in eine Stellung (AUSBLASEN) gebracht, die durch eine unterbrochene Linie dargestellt ist. Dies bewirkt, daß
das Lösungsmittel von dem Fußanschluß zu den Abflußbehältern 16 und 16' durch die Leitung 20c und die Vierwegeventile
14 und 15 fließt.
Die Kanäle 9b - 9g und 10b - 10g der Umschaltventile 9 und 10 sind in der Reihenfolge der Flüssigkeitszufuhr und
-abfuhrfolge angeordnet. Die Flüssigkeitszufuhr und -abfuhrfolge in einem Kondensationsschritt wird durch anfängliches
Einschalten der Kanäle 9b - 9g und dann der Kanäle 10b 10g durchgeführt. Es können Umschaltventil 9 und 10 verwendet
werden, deren Anordnung nicht in der Reihenfolge der Flüssigkeitszufuhr und des Entleerens ausgebildet ist.
Das Leitungsfilter 17 hat die Aufgabe, den Durchfluß des
Stickstoffgases auf einen Betrag einzustellen, der zum
Durchsprudeln (des Inhalts der Reaktionsgefäße) ebenso notwendig ist wie zur Entfernung von Verschmutzungen.
-Λ -
Wenn DNA synthetisiert werden soll, werden die Reaktionsgefäße 11 und II1 mit Trägern beaufschlagt, die mit
Nukleotid kombiniert sind,und die Träger werden mit dem Lösungsmittel I angefeuchtet.
Anschließend werden eine Detrythylierung, Auswaschen der Reaktionsgefäße mit Lösungsmittel I und Auswaschen der
Reaktionsgefäße mit Lösungsmittel II durchgeführt. Während
dieser Zeit werden die Reaktionsgefäße mit einer Heizeinrichtung 39 (siehe Fig. 6) beheizt und das Sprudeln bzw.
die Blasenbildung erfolgt mit dem Stickstoffgas. Nach
Abschluß der Kondensationsreaktion wird die Flüssigkeit von den Reaktionsbehaltern 11 und 11' abgelassen. Nachdem
anschließend die Reaktionsbehälter mit Lösungsmittel II ausgewaschen sind, erfolgt die Kappungs-Reaktion (capping
reaction). Sodann werden die Reaktionsgefäße mit dem Lösungsmittel I ausgewaschen.
Durch Wiederholung diese Vorgangs werden die Nukleotidketten nach und nach verlängert.
Im folgenden wird ein wesentlicher Teil der vorliegenden Erfindung beschrieben. Das voranstehend beschriebene Dreiwegeventil
12 ist im Zuge der Leitungen 20a, 20'a zwischen
einem Einlaßkanal oder Auslaßkanal 11a, 11'a der Reaktionsgefäße
11, 11' und den Umschaltventilen 9 und 10 angeordnet und dient dazu, die Leitungen 20a, 20'a zu öffnen oder zu
schließen. Das Dreiwegeventil 13 ist im Zuge der Leitungen
20c, 20'c angeordnet, die mit dem anderen Einlaßkanal oder
Auslaßkanal 11b, 11'b der Reaktionsgefäße 11 und 11' in
Verbindung stehen und dient dazu, die Leitungen 20c und 20'c zu öffnen oder zu schließen.
- js -
Die Dreiwegeventile 12 und 13 sind, wie in den Figuren
2a - 2c dargestellt, zusammengefaßt als ein Zweifach-Dreiwegeventil
21 ausgebildet. Das Zweifach-Dreiwegeventil 21 umfaßt einen Hahnkörper 22, der aus Kunststoff, wie
einer Fluorverbindung, und Metall besteht, sowie einen Hahneinsatz 23, der aus einem Kunstharz, wie einer Fluorverbindung,
hergestellt ist.
Der Hahnkörper 22 ist mit den Kanälen 12a - 12c des Dreiwegeventils
12 und den Kanälen 13a - 13c des Dreiwegeventils 13 ausgestattet. Die Kanäle 12a - 12c und 13a - 13c
sind in verschiedenen Stellungen entlang der Längsachse des Körpers angeordnet und außerdem in verschiedenen Winkellagen
um diese Achse, wie in den Figuren 2a - 2c angedeutet. Der Kanal 12a steht mit den gemeinsamen Kanälen 9a und 10a
der Umschaltventile 9 und 10 in Verbindung. Der Kanal 12b ist mit der Leitung 20a auf der linken Seite in Fig. 1
verbunden. Der Kanal 12c steht mit der Leitung 20a1 auf
der rechten Seite der Fig. 1 in Verbindung. Der Kanal 13a ist mit dem Leitungsfilter 17 verbunden. Die Kanäle 13b
und 13c führen zu der linken Leitung 20 bzw. der rechten Leitung 20'.
Der Hahneinsatz 23 ist mit einem T-förmigen Durchlaß 23a ausgestattet, der die Kanäle 12a - 12c miteinander verbindet
oder gegeneinander abschließt.
Der Hahneinsatz 23 ist drehbar in eine zentrale Bohrung 22a des Hahnkörpers 22 eingesetzt. Der Hahneinsatz 23 ist mit
einem Betätigungsknopf 24 an seinem einen Ende versehen, der sich über die Bohrung 22a hinaus erstreckt, sowie mit
einem Rastmechanismus 25 an seinem entgegengesetzten Ende zum Einstellen einer vorgegebenen Winkellage.
-Vb-
Wenn die Kanäle 12a - 12c miteinander in Verbindung stehen und die Kanäle 13a - 13c miteinander verbunden sind
(Figuren 1, 2a - 2c), werden die Lösungsmittel oder dergleichen
Mittel gleichzeitig zu den Reaktionsgefäßen 11 und 11' über das Dreiwegeventil 12 geleitet, während Stickstoffgas
zum Sprudeln bzw. der Blasenbildung gleichzeitig in die Reaktionsgefäße 11 und II1 über das Leitungsfilter
und das Dreiwegeventil 13 eingeblasen wird.
Wenn der Hahneinsatz 23 im Uhrzeigersinn um 90° von der in den Figuren 2b und 2c gezeigten Stellung durch Betätigung
des Knopfes gedreht wird, entsteht eine Verbindung zwischen dem Kanal 12a mit dem Kanal 12c und keine Verbindung mit dem
Kanal 12b, während der Kanal 13a in Verbindung mit dem Kanal 13c,aber nicht in Verbindung mit dem Kanal 13b gebracht
wird. Als Ergebnis hiervon können die Lösungsmittel oder ähnliche Mittel einem Reaktor 11' (rechte Seite in
Fig. 1) zugeführt oder von diesem abgelassen werden, während das Lösungsmittel oder dergleichen in dem anderen Reaktionsgefäß 11 (linke Seite in Fig. 1) enthalten ist, so daß nur
das eine Reaktionsgefäß 11 zur Zeit benutzt wird.
Wenn das Lösungsmittel von einem der Reaktionsgefäße 11,
11' abfließen soll, wird das Vierwegeventil 15 in eine Stellung ABBLASEN gebracht (die mit einer unterbrochenen
Linie dargestellt ist). Das Vierwegeventil 14 wird auch in eine Stellung ABBLASEN gestellt, da die Vierwegeventile
15 und 14 ein gemeinsames Zweifach-Vierwegeventil 26 bilden
(siehe Figuren 5a - 5c). Wenn das Vierwegeventil 14 in eine Stellung ABBLASEN gestellt wird, entsteht eine Verbindung
zwischen dem Kanal 11b des anderen Reaktionsgefäßes 11 mit dem Abflußbehälter 16. Es wird dabei kein Stickstoffgas
von dem Leitungsfilter 17 in den Kopfraum des Reaktions-
-YL-
gefäßes 11 geblasen. Dabei besteht keine Gefahr, daß das Lösungsmittel und dergleichen abfließt, da der Flüssigkeitspegel
innerhalb des Reaktionsgefäßes 11 nur leicht absinkt, so daß sich ein solcher Unterdruck in dessen Kopfraum einstellt,
daß er mit dem Druck in der Leitung .2Oc im Gleichgewicht steht. Zu dieser Zeit wird Stickstoffgas in den
Kopfraum des Reaktionsgefäßes 11 über das Dreiwegeventil 13, das Vierwegeventil 15 und die Leitung 20b geblasen, so
daß die Lösungsmittel oder dergleichen unter dem Druck des Stickstoffgases abfließen.·
Wenn die Leitung 20 aus irgendeinem Grund geschlossen wird, während die Lösungsmittel oder dergleichen von dem einen
zugehörigen Reaktor 11 abfließen, so fließen diese Lösungsmittel oder dergleichen zu der Leitung 20b von dem Reaktionsgefäß
über. Es besteht keine Gefahr, daß die Lösungsmittel in das andere Reaktionsgefäß, z.B. 11' fließen, da der
Kanal 13c von dem Kanal 13b abgetrennt ist. ι
i Soweit Einrichtungen zum Synthetisieren von Polynukleotid bisher vorgeschlagen wurden, wiesen diese keine dem Dreiwegeventil
13 äquivalente Mittel auf, so daß ein Problem darin bestand, daß Lösungsmittel oder dergleichen von einem
Reaktionsgefäß zu dem anderen Reaktionsgefäß fließen können
und in dem anderen den Reaktionsablauf stören. Dieses Problem kann mit der vorliegenden Erfindung gelöst werden.
Die Figuren 3 und 4 zeigen andere Ausführungsbeispiele der
Zweifach-Dreiwegeventile 21' und 21" . Das in Figur 3 dargestellte
Zweifach-Dreiwegeventil umfaßt Kanäle 12a - 12c
und 13a - 13c die in der gleichen Position längs der Achse des Hahnkörpers 22' angeordnet sind. Umfangsnuten 2 3a1 und
23b1 sind an dem Außenumfang des Hahneinsatzes 23' ausge-
bildet, um die Kanäle 12a - 12c bzw. die Kanäle 13a - 13c miteinander zu verbinden.
Das in Fig. 4 dargestellte Zweifach-Dreiwegeventil 21" umfaßt die Kanäle 12a - 12c und die Kanäle 13a - 13c, die in
verschiedenen Positionen entlang der Achse des Körpers 22" und symmetrisch um diese Achse angeordnet sind. Der Hahneinsatz
23" ist im wesentlichen mit dreifach- gegabelten Durchgängen 23a" und 23b" zum Verbinden oder Abtrennen der
Kanäle 12a - 12c bzw. der Kanäle 13a - 13c geformt.
Die Figuren 5a - 5c zeigen den Aufbau des voranstehend beschriebenen
Zweifach-Vierwegeventils 26 im einzelnen. Ein
Hahnkörper 27 und ein Hahneinsatz 28 sind aus gleichem Material wie das der Zweifach-Dreiwegeventile hergestellt.
Der Hahnkörper 27 ist mit Kanäle 14a - 14d des Vierwegeventils 14 und den Kanälen 15a - 15d des Vierwegeventils
15 ausgebildet. Die Kanäle 14a - 14d und die Kanäle 15a 15d sind in verschiedenen Positionen entlang der Achse des
Körpers 27 vorgesehen und gegeneinander um jeweils einen Winkel von 45° versetzt, wie in Fig. 5b dargestellt. Umfangsvertiefungen
28a - 28d sind aus dem Außenumfang des Hahneinsatzes 28 ausgespart.
Die Kanäle 14a und 14b stehen mit den Kanälen 14d und 14c über die ümfangsvertiefungen 28a bzw. 28b in der Stellung
EINSPEISEN miteinander in Verbindung. Die Kanäle 15a und 15b sind außerdem mit den Kanäle 15d bzw. 15c verbunden.
Die Kanäle 14a und 14c stehen mit den Kanälen 14b und 14d über die ümfangsvertiefungen 28a bzw. 28b in der Stellung
AUSBLASEN in Verbindung. Die Kanäle 15a und 15c sind mit den Kanälen 15b und 15d über die Ümfangsvertiefungen 28c
bzw. 28d verbunden.
Ein Bedienknopf 29 ist an einem Ende des Hahneinsatzes 28 vorgesehen. Ein Rastmechanismus 30 ist an dem anderen Ende
zum Einstellen des Hahneinsatzes in bestimmten Winkel-Stellungen vorgesehen.
Fig. 6 stellet das äußere Erscheinungsbild der Einrichtung zum Synthetisieren dar. Ein Ansatzteil 32 ist an der Frontplatte
eines Gehäuses 31 ausgebildet. Das Ansatzteil 32 ist eine Nische, die nach der Seitenfläche und der Oberfläche
des Gehäuses 31 offen ist. Die Reaktionsgefäße 11 und II1 sind in dem Nischenteil 32 mittels Trägern 33 angebracht.
Die Betriebsbereitschaft der Reaktoren 11 und 11' ist ausgezeichnet, da der Nischenteil 32 sowohl nach der
Seitenfläche und der Oberfläche als auch nach der Frontfläche hin offen ist. Ein transparentes oder halbtransparentes
Abdeckteil wird an dem Nischenteil 32 angebracht, wenn die Einrichtung nicht benutzt wird.
Der Druckanzeiger 18, der Knopf 24 für die Dreiwegeventile 12 und 13 und der Knopf 29 für die Vierwegeventile 14 und
15 sind an der Frontplatte des Gehäuses 31 angeordnet. Knlpfe 34 und 35 zum Wechsel der Ventile 9 und 10, Beleuchtungsschalter
36, 37 und 38, Knöpfe zum Einstellen der Temperatur der Heizeinrichtung 3 9 sind ebenfalls auf der
Frontplatte gruppiert.
Fig. 7 zeigt ein zweites Ausführungsbeipsiel der vorliegenden Erfindung, in dem die Reaktionsgefäße 11 und 11'
mit einer Vakuumpumpe Vac verbunden sind, so daß gleichzeitig gekocht und dehydriert werden kann, wenn das Dreiwegeventil
12 in eine Stellung geschaltet ist, die durch eine mit zwei Punkten unterbrochene Linie dargestellt ist.
Die Reaktionsgefäße 11 und II1 können von ihrem Kopfteil
her abgesaugt werden, wenn das Dreiwegeventil 13 dazu eingerichtet
ist, die Verbindung mit der Vakuumpumpe Vac herzustellen.
Fig. 8 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, mit dem gleichzeitig gekocht und
dehydriert werden kann, wenn die Reaktionsgefäße 11 und 11'
mit der Vakuumpumpe Vac verbunden sind. Bei dem letztgenannten Ausführungsbeispiel sind die Dreiwegeventile 12
und 13 Verteiler eines integrierten Zweifach-Dreiwegeventils
21. Die Dreiwegeventile 12 und 13 werden also zusammen betätigt. Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht auf
einen solchen Aufbau der Dreiwegeventile beschränkt. Beispielsweise können die Ventile 12 und 13 unabhängig
voneinander geschaltet werden. Zusammengefaßt können die Ventile 12 und 13 die Leitungen 20a und 20c schließen oder
öffnen, die mit den Kanälen 11a bzw. 11b zum Schalten der reaktionsgefäße 11 und 11' verbunden sind. In dem offenbarten
Ausführungsbeispiel wird nur ein Knopf 24 benötigt und nur durch eine Betätigung werden die beiden Dreiwegeventile
12 und 13 umgeschaltet. Die Bedienung ist also einfach. Obwohl zwei Reaktionsgefäße dargestellt sind, können mehr
als zwei Reaktionsgefäße benutzt werden.
Die Einrichtung zum Synthetisieren, in der Stickstoffgas
als ein Flüssigkeitsfördermittel benutzt wird und die Leitungen durch zwei Umschaltventile 9 und 10 geschaltet
werden, ist im Zusammenhang mit den voranstehenden Ausführungsformen
beschrieben worden. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf diese Ausführungsformen beschränkt.
So kann eine Flüssigkeitsförderpumpe als Flüssigkeitsfördermittel
verwendet werden und es kann ein Ventil für jede Leitung zum Schalten der Leitung vorgesehen werden.
-JW-
Mit anderen Worten kann die vorliegende Erfindung in breiter Weise auf Einrichtungen zum Synthetisieren angewendet
werden, die einen Einrichtungsgrundkörper mit Reaktionsgefäßen, Reagenz- und Lösungsmittelvorratsgefäßen,
die mit den zur Durchführung einer Polynukleotidsynthesereaktion erforderlichen Reagenzien und Lösungsmitteln versehen
sind, sowie Schalter zum Schalten von Leitungen, die Verbindungen zwischen den Reagenz- und Lösungsmittelbehältern
sowie den Reaktoren herstellen, umfaßt, wodurch die Reagenzien und Lösungsmittel oder dergleichen in einer
zeitlichen Abfolge den Reaktionsgefäßen von den Vorratsgefäßen zugeführt werden können.
Gemäß der vorliegenden Erfindung werden mehrere Reaktionsgefäße eingesetzt. Ein Betriebsartenwähler (Zweifach-
Vierwegeventil) zum Schalten der Vorgänge der Flüssigkeitszufuhr oder -abfuhr ist an einem Anschluß des Reaktionsgefäßes und einem Verteiler (Dreiwegeventile 12 und 13 und
Zweifach-Dreiwegeventil 21) zum Öffnen und Schließen der Leitungen beim wahlweisen Betrieb der Reaktionsgefäße an
einer Leitung, die mit einem Anschluß der Reaktionsgefäße verbunden ist und einer Leitung, die mit dem anderen Anschluß
der Reaktionsgefäße in Verbindung steht, angeschlossen. Deswegen können verschiedene Reaktionen erfolgen.
Beispielsweise kann in allen Reaktionsgefäßen die Reaktion
durchgeführt werden. Statt dessen kann aber die Reaktion auch nur in einem der Reaktionsgefäße ablaufen, insbesondere
kann die Reaktion in einem Reaktionsbehälter fortgesetzt werden, während die Reaktion in dem anderen
Reaktionsbehälter abgebrochen oder beendet wird. Die Einrichtung ist bequem bedienbar.
5 Demgemäß kann die Wirksamkeit des Synthetisierungsverfahrens
erhöht werden. Es besteht keine Gefahr, daß Lösungsmittel oder dergleichen, die in einem Reaktionsgefaß
enthalten sind, in das andere Reaktionsgefaß eintreten.
Claims (12)
- 3441559Patentansprüche:Einrichtung zum Synthetisieren von Polynukleotid,mit mehreren Reaktionsgefäßen, Vorratsgefäßen für Reagenzien und Lösungsmittel sowie mit einer Umschaltventileinrichtung zum Umschalten von Leitungen zwischen Vorratsgefäßen und den Reaktionsgefäßen, gekennzeichnet durch(a) eine Betriebsartenwähleinrichtung (14, 15) zwischen einer Druckquelle (z.B. 1) und den Reaktionsgefäßen (11, II1) zum Einschalten eines Flüssigkeitszufuhr- oder-entleerungsvorganges und(b) eine/ Verteilereinrichtung (12, 13) zum Schließen oder Öffnen von mit den Reaktionsgefäßen verbundenen Leitungen (20a, 2o'a, 20b, 20'b, 20c, 20'c), um die Reaktionsgefäße wahlweise zu betreiben.
- 2. Einrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die Betriebsartenwähleinrichtung (14, 15) mehrere Betriebsartenwählventile (14, 15) umfaßt, von denen jedes einem der Reaktionsgefäße (11, 11') zugeordnet ist, - 3. Einrichtung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß die Betriebsartenwählventile (14, 15) ein integriertes Ventil bilden, in dem die Betriebsartenwählventile gemeinsam betätigbar miteinander in Verbindung stehen. - 4. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Betriebsartenwählventil (14, 15) ein Vierwegeumschal t ventil ist.
- 5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Betriebsartenwählventil (14, 15) einen ersten Kanal (14a, 15a), der mit der Druckquelle (z.B. 1) verbunden ist, einen zweiten und einen dritten Kanal (14b, 15b bzw. 14c, 15c), die mit Kopf- bzw, Fußanschlüssen (lla, 11'a bzw. 11b, 11*b) des Reaktionsgefäßes (11 bzw. 11') verbunden sind, sowie einen vierten Kanal (14c, 15c) aufweist, der mit einem Abzugsanschluß (zu den Abflußbehältern 16, 16') verbunden ist.
- 6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Kanal (14a, 15a) und zweite Kanal (14b, 15b),mit dem dritten (14c, 15c) bzw. vierten Kanal (14d, 15d) in Verbindung stehen, wenn das Betriebsartenwählventil (14, 15) in einer Einspeisestellung eingestellt ist, und daß der erste (14a, 15a) und dritte Kanal (14c, 15c) mit dem zweiten (14b, 15b) bzw. vierten Kanal (14d, 15d) in Verbindung stehen, wenn das Betriebsartenwählventil in einer Ablaßstellung eingestellt ist.
- 7. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Verteiler (12, 13) ein erstes Ventil (12) umfaßt, das zwischen der Umschaltventileinrichtung (9, 10) und den Reaktionsgefäßen (11, II1) eingeschaltet ist, sowieein zweites Ventil (13) umfaßt, das zwischen der Druckquelle (1) und der Betriebsartenwähleinrichtung (14, 15) angeordnet ist.
- 8. Einrichtung nach Anspruch 7,dadurch gekennzeichnet, daß das erste (12) und das zweite Ventil (13) gemeinsam betätigbar miteinander in Verbindung stehen.
- 9. Einrichtung nach Anspruch 7,dadurch gekennzeichnet, daß das erste (12) und das zweite Ventil (1.3) ein erstes bzw. ein zweites Dreiwegeventil umfaßt.
- 10. Einrichtung nach Anspruch 7,dadurch gekennzeichnet, daß das erste Ventil (12 des Verteilers) einen Kanal (12a) aufweist, der mit der Umschaltventileinrichtung (9, 10) verbunden ist, sowie mehrere Kanäle (12b, 12c) umfaßt, von denen jeder mit je einem Reaktionsgefäß (H bzw. II1) in Verbindung steht.
- 11. Einrichtung nach.Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Ventil (12 des Verteilers) weiterhin einen Kanal umfaßt, der mit einer Vakuumquelle verbunden ist.
- 12. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichn et , daß das zweite Ventil (13 des Verteilers) einen Kanal (13a), der mit der Druckquelle (1) verbunden ist, sowie mehrere Kanäle (13b, 13c) umfaßt, von denen jeder mit einem der Betriebsartenwählventile (14 bzw. 15) verbunden ist. i
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