DE4230089A1 - Laborroboter zur automatischen Aufarbeitung von synthetischen Peptiden - Google Patents

Laborroboter zur automatischen Aufarbeitung von synthetischen Peptiden

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Description

Synthetische Peptide werden heute in der Mehrzahl nach dem von Merrifield entwickelten Festphasenprinzip hergestellt. Die Synthese erfolgt in Automaten, die eines oder eine Vielzahl von Zielpeptiden gleichzeitig auf einem unlöslichen Träger aufbauen. Nach der Synthese werden die Peptide mit Säure von diesem Träger abgespalten und in der Regel durch Fällung mit Ether gewonnen. Besonders seit der Einführung multipler Syntheseautomaten wurde die manuelle Aufarbeitung sehr zeitaufwendig, und es besteht der dringende Bedarf nach einem geeigneten Automaten.
Eine erste Entwicklung in diese Richtung wurde vor kurzem publiziert (R. Zuckermann, S. C. Banville: Peptide Research 5 (1992) 169-174). Der in dieser Veröffentlichung beschriebene Automat ist mechanisch aufwendig und langsam. Es kann nur ein Peptid nach dem anderen aufgearbeitet werden, d. h. eine parallele Bearbeitung zeitintensiver Schritte der Prozedur ist nicht möglich.
Unserer Erfindung liegt damit die Aufgabe zugrunde, die Abspaltung und Isolierung von synthetischen Peptiden auf möglichst einfache Weise vollautomatisch und simultan für mehrere Produkte zu bewerkstelligen. Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur automatischen Durchführung der Abspaltung von synthetischen Peptiden vom Träger und der Isolierung und Vorreinigung der Produkte. Zur Lösung der Aufgabe wird ein Laborroboter, z. B. der M222/401 der Firma Gilson, eingesetzt. Dieser Roboter kann Lösungen aus Vorratsgefäßen in Probengefäße pipettieren und Filtrationen durchführen. Zur Filtration werden die Lösungen in Filtrationssäulen übertragen und durch das Filter gedrückt. Da die Filtration der meist kolloidalen Niederschläge der Peptide ein großes Problem darstellt, wird erfindungsgemäß der Einsatz eines Filtrationshilfsmittels vorgeschlagen. Ein solches Hilfsmittel ist z. B. geglühtes und gewaschenes Kieselgur. Der Einsatz eines solchen Hilfsmittels in der Aufarbeitung von Peptiden ist bisher in der Literatur nicht beschrieben worden und damit neu. Der Ablauf der Filtration wird damit aber erheblich erleichtert. Nach der Filtration muß das Produkt aus dem Filterhilfsmittel herausgelöst werden. Der Halter für eine Reihe von Filtern kann dazu von dem Roboter über Sammelgefäße bewegt werden. Anschließend wird der Niederschlag gelöst und in Sammelgefäßen aufgefangen.
Die Prozedur ist in den beiliegenden Zeichnungen im einzelnen dargestellt.
Zeichnung 1: Schema der automatischen Peptidabspaltung (Arbeitsablauf),
Zeichnung 2: Arbeitsfläche des Aufarbeitungsroboters,
Zeichnung 3: Aufbau der Filtersäule.
Der Ablauf der Peptidabspaltung und Vorreinigung umfaßt typischerweise die folgenden Schritte:
0. Synthese auf unlöslichem Träger, z. B. im Syntheseautomaten
1. Vorlegen der beladenen Träger in Probengefäßen
2. Zugabe von Säure (TFA)
3. Wartezeit für die Abspaltreaktion
4. Transfer der abgelösten Peptide in neue Gefäße
5. Zugabe von Ether zur Fällung der Produkte
6. Transfer in Filtrationsgefäße
7. Isolierung der Produkte durch Filtration
8. Waschen der Peptide mit Ether
9. Auflösen der Peptide
10. Transfer der Lösungen in Sammelgefäße
11. Gefriertrocknung.
Die aufgeführten Prozeduren sind mit einem Laborroboter durchführbar, der aber an die speziellen Bedingungen der Peptidchemie angepaßt werden muß. In dem hier beschriebenen Verfahren werden nur die Schritte 1-10 automatisiert. Der schwierigste Abschnitt ist die Filtration und das Waschen der in Ether ausgefällten Produkte. Das Peptid fällt je nach Zusammensetzung flockig, klebrig oder kolloidal an. Solche Niederschläge neigen dazu, konventionelle Filter entweder zu passieren oder zu verstopfen. Eine Filtration ist daher zuverlässig nur mit einem Filterhilfsmittel durchzuführen. Als Filterhilfsmittel kommt z. B. in Frage: Glaswolle, Quarzmehl, Kieselgur, Silica, Polymere mit großen Poren, Asbest oder andere Mineralfasern. Wichtig ist, daß das Filterhilfsmittel gegen die benutzten Lösungen inert ist und eine große Oberfläche aufweist. Bei der Filtration lagert sich das Peptid auf der Oberfläche des Filterhilfsmittels ab, ohne das Filterbett zu verstopfen. Insbesondere Kieselgur hat sich als ausgezeichnet geeignet erwiesen. Damit ist eine zuverlässige Filtration in der Routine durchführbar und das auf der Oberfläche des Trägers adsorbierte Peptid läßt sich leicht waschen. Versuche mit einer Reihe von Peptiden unterschiedlicher Zusammensetzung und Polarität ergaben Gesamtausbeuten zwischen 50-100%. Die Reinheit ist zu der aus der manuell ausgeführten Abspaltung identisch.

Claims (3)

1. Vorrichtung zur automatischen Aufarbeitung synthetischer Peptide unter Verwendung eines Laborroboters, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Arbeitsfläche des Roboters Probengefäße für die Abspaltung, Reagenzien, Filtrationselemente und Sammelgefäße bereitgestellt werden und der Roboter durch eine geeignete Software in die Lage versetzt wird, die in der Patentbeschreibung aufgeführten Reaktionen durchzuführen.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Filtrationselemente mit einem Filterhilfsmittel verwendet werden, wobei als Filterhilfsmittel Kieselgur, Silica, Glasstaub, gesintertes Kieselgur, großporiges Polymer, Asbest oder ein anderes feinfaseriges Mineral, oder eine Mischung aus diesen Komponenten eingesetzt wird.
3. Filtrationselemente für die automatische oder manuelle Aufarbeitung synthetischer Peptide analog der Darstellung in Abbildung 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Filtrationselemente ein Filterhilfsmittel enthalten, wobei als Filterhilfsmittel Kieselgur, Silica, Glasstaub, gesintertes Kieselgur, großporiges Polymer, Asbest oder ein anderes feinfaseriges Mineral, oder eine Mischung aus diesen Komponenten eingesetzt wird.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO1998036829A1 (en) * 1997-02-24 1998-08-27 Oxford Asymmetry International Plc Reaction apparatus for solid phase synthesis and method of using the same
US6864100B1 (en) 1999-08-06 2005-03-08 Qiagen Gmbh Automated protein purification the multiwell format by vacuum filtration

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