JP2000503892A - 固相シンセサイザー - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 ポリマーの合成に用いられる固相シンセサイザーと方法。このシンセサイザーは、両端部（１２、１４）を有する、固体担体と液体とを保持するための一般に水平の細長い反応器（１０、３０）であって、各端部が、反応器（１０、３０）から固体担体が出ることを阻止するが、反応器（１０、３０）からの液体の通過を可能にする多孔質ブロッカー（１６、１８、３２、３４）を有する上記反応器を有する。粒状固体担体が反応器（１０、３０）内に保持され、これらの粒状固体担体はブロッカー（１６、１８、３２、３４）を通る通過を防止するために充分なサイズを有する。

Description

【発明の詳細な説明】 固相シンセサイザー発明の背景 本発明は、例えばＤＮＡ、ＲＮＡ及びタンパク質のようなポリマーを合成する ための方法と装置に関する。 現在の大規模な商業的ＤＮＡ合成は、これより大きい合成が報告されていると しても、約２ｍｍｏｌｅに限定されている。この２ｍｍｏｌｅ規模は研究、前臨 床的開発（毒物学的／薬理学的）及び第Ｉ相臨床試験のためのオリゴヌクレオチ ド薬物化合物を製造するためには充分であると考えられるが、第ＩＩ／ＩＩＩ相 臨床試験必要条件又は臨床試験後の販売のための実際の生産のためには不充分で あると考えられる。このことは図３にグラフによって示され、図３では、薬物の 製造必要条件を投与量、患者数、及び薬物一日必要量（ｇ）に関して示す。 現在のＤＮＡ合成テクノロジーは縦型の一般に円筒形カラム又は反応器を用い る。これらの室(chamber)は固体担体（典型的に、ＣＰＧ（多孔質ガラスビーズ( controlled pore glass)）を保持し、その上で合成が生ずる。固相担体は１個以 上のフリット（多孔質ガラスフィルター）の使用によって反応室に限定される。 流体の流動は典型的に垂直であり、容器の底から上方に又は逆に流動する。商業 的に入手可能な充填済みカラム(prepacked column)は１〜１０μｍｏｌサイズ（ 又はこれより小さい）で得られる。現在の商業的に入手可能な最大の反応器は２ ｍｍｏｌである（Ｍｉｌｌｉｇｅｎ ８８００ＤＮＡシンセサイザー）。大体の 内部容積は３００ｍｌであり、約２２ｍｌを固体担体が占める。Milligen設計で は、試薬は頂部から分配され、廃棄物は反応室の底部から出る。 Seliger,20 Methods in Molecular Biology,Protocols for Oligonucleotides and Analogs ,391頁，1993,17章，「オリゴヌクレオチド合成のスケールアップ 」は、「数グラムの可能なアンチセンス化学療法剤が薬物動態学研究のために必 要であり、前臨床的及び臨床的試験が、今日の製造の規模の１０００倍をなす、 キログラム範囲までの量を必要とし、さらに後には１０⁶〜１０⁷倍の増大を必要 とするであろう」と示している（同書、３９２頁）。ポリマーの合成を容易にす る ために、化学を如何に変えることができるかの多くの例が与えられている。この 論文は最後に、T.Geiserの以下の記載：「これは、オリゴヌクレオチド物質のキ ログラム量までの費用効果的な製造、特徴付け及び品質保証を可能にする、新し いテクノロジーの開発を必要とする。解決方法はこれらの新しい開発に役立つで あろう」を引用している。 Sinha,20 Methods in Molecular Biology,Protocols for Olionucleotides an d Analogs ,１８章，「固相アプローチを用いた大規模オリゴヌクレオチド合成」 は、４４０頁において、一般的な機器設計、特にモデル８８００ＤＮＡシンセサ イザーについて述べている。４４２頁において、これは「多量の担体の適当な流 動化を有することが非常に重要である。このアプローチにおける流動化は反応器 の底部を通して乾燥ガス（アルゴン）をバブルさせる(bubbling)ことによってお こなわれて、担体の完全な懸濁を生じる。」と述べている。最適の合成のために 必要な化学的方法の重要な詳細が記載されている。 上記刊行物は、全体として、オリゴヌクレオチド合成と関連する装置及び化学 的工程についてのそれらの記載に関して本明細書に援用される。発明の概要 出願人は、例えばＤＮＡ、ＲＮＡ、ペプチド、炭水化物のようなポリマーの合 成のため又は種々なコンビナトリアルライブラリーのための装置と方法を、一般 に水平型に維持される反応器(vessel)の使用によって提供する。出願人は、ポリ マー合成の規模調節可能性(scalability)の限定が一般に縦型反応器における固 体担体の使用であると確認している。縦型反応器の使用は、使用者が多量の所望 のポリマーを合成する能力を制限する可能性がある。水平型反応器を用いる場合 には、合成の規模を多数倍に高めることができ、治療剤の商業的に必要な量の合 成を可能にする（図３参照）。 したがって、第１態様では、本発明は、固体担体と液体とを保持するための一 般に水平の細長い反応器を有する、ポリマーの合成用固相シンセサイザーを特徴 とする。この反応器は２端部を有し、これらの端部の各々は固体担体が反応器を 出るのを防止するが液体の反応器からの通過を可能にする多孔質ブロッカー（例 えば、フリット）を有する。反応器は、多孔質ブロッカーからの漏出を防止する のに充分なサイズを有する、反応器内に保持された粒状固体担体を包含する。合 成反応はこの固体担体上でおこなわれる。 好ましい実施態様では、反応器は一般に円筒形であり、一般に平滑な又は平滑 でない又は鋸歯状の内面を有し；この円筒は、固体担体と液体との混合を促進す るために適した、内部スクリュー又はブレード又はミキサー（例えば、混合バー ）を包含することができる；或いは、又はさらに、反応器は反応器内の固体担体 と液体とを撹拌する又は振動させる又は渦動させるために適した、撹拌機又はバ イブレーター又はボルテックサー(vortexer)を包含することができる。 より好ましい実施態様では、このシンセサイザーは反応器をその水平軸を中心 に回転させるために適したローテイター(rotator)を包含する、例えば、このロ ーテイターは段階的であり、反応器の種々な回転速度を可能にし、反応器は、固 体担体と液体とを混合させるのに充分であるが、固体担体を有意に破砕させるほ どではない速度で回転するのに順応する；ポジショナー(positioner)も備えられ 、このポジショナーは反応器を水平状態から垂直状態に動かし、再び元に戻すた めに適する；反応器は５〜１００ｃｍ、最も好ましくは１５〜３０ｃｍの内部長 さを有し、３〜１５ｃｍ、例えば５〜１０ｃｍの内径を有するので、反応器は２ ０、５０、１００ｍｍｏｌｅ又は５００ｍｍｏｌｅ以上もの規模でのポリマーの 合成を可能にするほど充分なサイズを有する。 さらに他の好ましい実施態様では、このシンセサイザーは反応器を傾斜させる 又は振動させるために適し；ポンプ（例えば、ガス活性化式(gas-activated)） が例えば圧力下で反応器に化学薬品を供給するために備えられる；反応器は無水 条件下に維持される；このシンセサイザーはオリゴデオキシリボヌクレオチド、 オリゴリボヌクレオチド（このようなヌクレオチドは例えば糖部分の２’、３’ 又は５’位置に当該技術分野で周知であるような修飾を含むことができる、又は 塩基を欠失した糖部分或いはホスフェート結合における修飾さえも含むことがで きる）、ポリペプチド、又はコンビナトリアルライブラリーを合成するのに適す る（例えば、この反応器はシリコーン化されるか、又は好ましくない化学反応を 減ずるように処理される）。 関連した態様では、本発明はポリマーを合成するための固相シンセサイザーを 提供し、このシンセサイザーに望ましい順序で化学薬品を導入することによる、 ポリマーを合成するための改良方法を特徴とする。この改良は上述したような、 固体担体と液体とを保持するための一般的に水平の細長い反応器を有する固相シ ンセサイザーの使用である。 出願人の発明は、縦型カラムで認めることができるような、試薬投与と試薬の 可能なチャンネリング(channeling)の問題を克服する。このような問題はポリマ ーの収率を減じ、ポリマーの品質を低下させる。水平型カラムを回転させる又は カラム内部若しくは外部に他の混合手段を備えることができることは、不完全な 化学反応を防止するので、ポリマー合成の収率を高めることができる。このよう なカラムには例えばＣＰＧ、ポリマービーズ、シリカゲル、メチルアクリレート 、ポリスチレン、Ｔｅｆｌｏｎ（登録商標）及び他の適当な有機ポリマーのよう な、圧縮若しくは破砕（本明細書に述べるような）を受けやすい、適当な粒子若 しくはビーズを包含することができる。 出願人は適当な原型装置によって予備実験（以下で説明する）をおこなって、 ＤＮＡの合成に一般に用いられるＣＰＧなる名称のビーズがこのような装置にお いて、ビーズの知覚されうる機械的破壊なしに有効に作用することができると確 認している。このような装置によって、僅か１ｍの長さと、１５ｃｍの直径を有 するカラムを用いて、キログラム量のＤＮＡを合成することができる（表１参照 ） 表１ 反応器規模パラメーター 円筒形長さ 円筒形直径 CPG 規模 （ｃｍ） （ｃｍ） 容積*（ｍｌ） （ｍＭ） 収量（ｇ） １５ ５ １４７ １２ １８ ３０ ５ ２９５ ２３ ３５ ３０ ７ ５７７ ４７ ７１ １００ ５ ９８２ ７７ １１６ １００ １０ ３９２７ ３２０ ４６４ １００ １４．７ ８４８６ ６６８ １００２ * １／２高さの充填に基づく 多くの機械的混合手段を、このような手段が固相担体の集結性(integrity)に 有意な影響を及ぼさないかぎり、用いることができる。ビーズ自体の重量がこの ようなビーズに不利でありうる縦型カラムとは異なり、水平型反応器が、使用可 能である固相担体量を減ずることなく、ビーズ深さを安全なレベルに維持するこ とができることに、出願人は気づいている。 合成の規模をこのような大きな程度に高めることの利点の１つは、化学物質の 大きなロットを製造することができることである。このようなロットは一般に、 例えば連邦当局による認可に関して分析しなければならない。幾つかの小さいロ ットではなく１つの大きなロットを製造することは、製品のバッチに関しておこ なわれる必要がある検査の回数を減ずる。 出願人の発明は多くの既存のポリマー合成装置に、それに用いられている一般 に縦型カラムを水平型カラムに簡単に改造する(adapt)ことによって応用するこ とができる。このような装置と共に幾つかの異なる回転手段又は混合手段を用い ることができ、同等な機能を有する多くの異なる設計を用いて、固相と液体試薬 との充分な混合を保証することができることを当業者は認識するであろう。場合 によっては、水平型カラムを垂直な状態に維持しておいて充填し、次にその垂直 カラムを水平状態に動かす方が容易であることを出願人は認識している。実際に 、水平状態から垂直状態へのこのような作動を合成プロセスを通して利用して、 各ステージにおける新たな化学薬品の便利な投入(input)を促進することができ る。このような作動工程は既存の装置に容易に導入することができる。さらに、 カラムの回転が望ましい場合には、カラムの傾斜又は振動機構を、回転と同時に 又は回転とは別に、このような装置に容易に導入して、カラム内容物の完全な混 合を保証することができる。カラムの内面を、平滑又は鋸歯状若しくは他の形式 での粗面状であるように変えることによって、さらにより効果的な混合が達成さ れうることを当業者は認識するであろう。したがって、上記特徴の全てが、反応 器を一般に水平状態に維持しながら、固相と液体との混合を強化することを目的 とする。 本発明の他の特徴及び利点は、本発明の好ましい実施態様についての下記説明 と請求の範囲とから明らかになるであろう。好ましい実施態様の説明 最初に、図面を簡単に説明する。図面 図１は、ＤＮＡ合成反応室の概略図である。 図２Ａと２Ｂは、反応室の水平型カラムの縦断面図である。 図３は、有望な薬物の製造の必要条件をグラフによって示す。水平型室 本発明は、静止縦型円筒の代わりに回転する水平型円筒に基づく反応室に関す る（図１と２Ａ／Ｂを参照のこと）。このアプローチは幾つかの利点を有する。 床の高さを直線的に増大させずに、より大きい規模に容易に対処することがで きる。内径７．０ｃｍを有する３０ｃｍ長さの円筒は、半分の高さ（３．５ｃｍ ）まで充填したときに、Ｍｉｌｌｉｇｅｎ８８００ ２ｍｍｏｌ反応器に比べて 、床の高さを増大せずに（表１参照）、約５０ｍｍｏｌ規模を生じる。ＣＰＧ粒 子がそれら自体の重量下で圧縮されて、恐らく破壊される傾向のために、又は化 学反応に有効な粒子部分をバイパスするチャンネルを形成する傾向のために床高 さは典型的に制限される。床高さが増大すると、流動力学が最適ではなくなるの で、化学的効率が影響され、結局は総合成収率が低下する。 水平型設計は回転の制御によって固体担体の穏やかな撹拌をも可能にする。こ の撹拌は既存の“流動床”テクノロジー及び／又は固体担体中へと固体担体から の化学薬品と溶媒との受動的拡散を凌駕する改良である。既存の装置中での混合 は典型的に、流体の流動によって又は例えば振動（Ｓｙｓｔｅｃｈ機器）又は渦 動(vortexing)（Ａｐｐｌｉｅｄ Ｂｉｏｓｙｓｔｅｍｓ機器）のような機械的 処置によって、反応器を垂直状態に維持しながら達成される。 本発明の設計は、固体担体の混合を強化するために必要な傾斜／揺動運動を可 能にする。装置の傾斜は試薬／溶媒の迅速でかつ完全な添加／取り出しをも促進 する。 付加的な撹拌が望ましい場合には、回転する水平型円筒設計が内部混合バー （例としては、直線的形態又はスパイラル形態）の便利な追加が可能である。原型 水平型室の使用を実証するために、使用原型(working prototype)を商業的に 入手可能な材料から作製した。ガラス製液体クロマトグラフィーカラムを反応室 として用いた。これは、通常の流体投与型の応用であるため反応室を検査するた めに便利なデバイスである。室の機械的回転を生じるためには、細胞培養ローラ ーボトル(cell culture roller bottle)装置を用いた。このローラーは可変な速 度制御装置を有する。 原理を証明するために、試薬を手動によってデバイスに加えた。実際の使用で は、このような試薬がデバイスの各端部の配管を通して入ったり出たりすること を当業者は理解するであろう。インライン旋回装置(swivel)又は何らかの同等な デバイスが、流体の流動を維持しながら、自由回転を可能にする。このようなデ バイスは閉鎖系を容易にして、例えばＭｉｌｌｉｇｅｎ８８００のような、既存 のＤＮＡ、ＲＮＡ又はペプチドシンセサイザーとの直接接続を可能にする。ＤＮ Ａ合成の化学は無水工程を含有するので、閉鎖系が好ましい。実施例１：ＣＰＧの機械的集結性 反応器内に用いられる固体担体が用いられる機械的力に確実に耐えることがで きるように、幾つかの予備的試験をおこなった。これらの機械的集結性試験はＣ ＰＧ固体担体に対しておこなった。この実験のために、予備練習(mock)合成条件 下で２６塩基オリゴヌクレオチドを合成するために必要な期間の典型的な期間（ 約２４時間）にわたって、ＣＰＧを機械的に処置した。ＣＰＧのサンプルを取り 出して、粒度分布に関して分析した。実験の時間経過にわたって、有意な変化は 観察されなかった。実施例２：原型反応器 図１に関して、反応器１０はＤＮＡ合成反応室として備えられる。この反応器 は一般に円筒形クロマトグラフィーカラムであり、その水平軸に沿って水平配向 状態に維持される。所望の収量に応じてサイズを選択することができる。カラム の１例は約８ｇのＣＰＧ（８００μｍｏｌｅ合成用）を保持することができる。 これより大きい生成物収量（表１参照）、例えば、少なくとも約２０ｍＭ合成以 上を与えるためには、より大きいカラムを用いることができる。各端部１２と１ ４には、それぞれ、フリットガラスフィルター(fritted filter)１６と１８が備 えられ、これらのフィルターは反応器１０内に保持された固相担体２０（ＣＰＧ ）の通過を阻止するが、反応器１０からの液体の通過を可能にする。反応器１０ を垂直状態若しくは水平状態に維持しながらＣＰＧを加えることができる、又は 自動化シンセサイザーを用いる前にＣＰＧを手で加えることができる。次に、反 応器１０をその水平軸に沿って水平に置く。反応器１０を、カラム１０内の固相 担体２０と液体との穏やかな回転を可能にする、電気モーターによって動力を与 えられる回転装置２２上に維持する。 図２Ａに関して、カラム３０は、その水平軸を中心にしたカラム３０の回転を 可能にする装置３６内に保持されたフリットガラスフィルター(fritted glass f ilter)３２と３４を備える。カラム３０の各端部には２個のインライン旋回コネ クター(swivel connector)３８と４０が備えられ、カラム３０の自由回転と、カ ラムを通しての液体の同時通過とを可能にする。 図２Ｂに関して、カラム３０を駆動モーター４２を用いて回転させて、反応器 ３０を所望の速度で連続的又は不連続的に回転させることができる。反応器３０ を水平状態から垂直状態に移動させ、必要な場合に元に戻すために、ステッパー モーター(stepper motor)４４をも図示するように備えることができる。実施例３：ＤＮＡ合成 ５００μｍｏｌ規模での限られた回数の合成サイクルをおこなうことによって 、合成を実証した。３例では、５’−ＴｐｓＧを製造した（収率、各回約８７％ ）。他の例では、５’−ＴｐｓＴｐｓＴｐｓＧを製造した。この合成のために、 第２カップリングのカップリング効率は約９８％であった。段階的(step-wise) カップリング効率は工業的プロセスのために望ましい効率よりも幾らか低かった が、この系は各試薬添加／取り出し工程のために空気に開放されたので、条件は 最適ではなかった(sub-optimal)。これらの条件下では、通常のカップリングよ り低い収率が予想される。上記パイロット実験の生成物をルーチンの分析方法で 特徴付けて、期待された生成物を代表するものであることを発見した。 詳しくは、カップリング化学の全てを手動でおこない、できるかぎりＭｉｌｌ ｉｐｏｒｅ８８００の化学と同じであるようにした。上述したように、閉鎖系で ないために、条件は最適ではなかった。５ｇの多孔質ガラスビーズ（ＣＰＧ）を 用いて、一度に４０ｍｌ量を導入した。 固体担体としてＣＰＧを用いて、オリゴヌクレオチドホスホロチオエートを手 動で合成した。標準β−シアノエチルホスホロアミダイト化学を、硫化を含むよ うに修飾して、用いることができる。Ｗｈａｔｍａｎ細胞培養小ローラーボトル 装置によって混合しながら、Ｋｏｎｔｅｓクロマトグラフィ一カラム（内径２． ５ｃｍｘ１５ｃｍ長さ）中で反応をおこなった。この反応器を溶媒供給のために Ｍｉｌｌｉｐｏｒｅ８８００ ＤＮＡシンセサイザーと接続した。全ての溶媒は できるかぎり無水条件下に維持した。 固体担体への一塩基の付加を生じる１反応サイクルは４工程から成る。これら の工程は（１）脱トリチル、（２）カップリング、（３）硫化、及び（４）キャ ッピングである。各工程後に、ＣＰＧビーズを洗浄した。 出発物質は５’−ジメトキシトリチルデオキシグアノシン多孔質ガラスビーズ 、孔度、３５０Å、負荷９０〜１１０μｍｏｌ／ｇとして購入した。記載した量 は５００μｍ合成用である。５ｇの出発物質を用いた。記載した全ての回転は１ ０ｒｐｍで生じた。脱トリチル トリチル保護基を脱ブロック溶液(deblock solution)（ジクロロメタン中の２ ．５％ｖ／ｖジクロロ酢酸）を用いて除去した。５０ｍｌの脱ブロック溶液をＣ ＰＧビーズに加えた。ローラーボトル装置の回転によって、４分間混合した。次 に、反応器をアルゴンガスによってフラッシュすることによって、溶媒を除去し た。このサイクルを約６回、又はＣＰＧビーズがもはや赤橙色でなくなるまで繰 り返した。 この後に、ビーズを低水分アセトニトリルによって洗浄し、ローラーボトル装 置上で４分間混合した。アルゴンによるフラッシュによって、反応器からアセト ニトリルを除去した。カップリング １ｇのヌクレオシドホスホロアミダイトを１２ｍｌのアセトニトリル中に溶解 することによって、ヌクレオシドホスホロアミダイト溶液を調製した。実際のカ ップリング反応前に、ＣＰＧビーズをテトラゾール溶液（３１．８ｇ １−Ｈ− テトラゾール／１±１０％）によって１回洗浄した。ＣＰＧビーズをローラーボ トル装置上で４分間混合した後に、アルゴンによるフラッシュによって完全に乾 燥させた。カップリング反応のための溶液を調製するために、２０ｍｌのホスホ ロアミダイト溶液を１１．２ｍｌのテトラゾール溶液に加えた。この溶液を反応 器に加え、ローラーボトル装置上で２５分間混合した。反応が完了した後に、Ｃ ＰＧビーズをアルゴンによってフラッシュした。６０ｍｌのアセトニトリルを洗 浄に用いて、ローラーボトル装置上で４分間混合した。ＣＰＧビーズをアルゴン によって再びフラッシュして、乾燥させた。硫化 商業的に入手可能な３Ｈ−１，２−ベンゾジチオール−３−オン−１，１−ジ オキシドをアセトニトリルに溶解して、０．０５Ｍ溶液を製造することによって 、硫化試薬(sulfurizing reagent)（ａｋａ Ｂｅａｕｃａｇｅ試薬）を調製し た。この試薬をシラン化(silanized)ボトル中に保存した。４０ｍｌのＢｅａｕ ｃａｇｅ試薬を反応器に加えて、ローラーボトル装置上で５分間混合した。ＣＰ Ｇビーズをアルゴンによってフラッシュした。ビーズをローラーボトル装置上で ４０ｍｌのアセトニトリルと４分間混合することによって洗浄し、アルゴンによ るフラッシュによって乾燥させた。キャッピング キャッピング反応は２種類の試薬、ＣａｐＡとＣａｐＢを必要とする。Ｃａｐ Ａは１０％無水酢酸と９０％テトラヒドロフランとから成る。ＣａｐＢは１０％ ピリジンと、１０％Ｎ−メチルイミジゾールと、６０％テトラヒドロフランとか ら成る。２０ｍｌのＣａｐＡを最初に反応器に加えた。次に、２０ｍｌのＣａｐ Ｂを加えた。次に、ＣＰＧビーズをローラーボトル装置上で６分間混合した。ビ ーズをアルゴンによるフラッシュによって乾燥させた。次に、ビーズをローラー ボトル装置上で４分間回転させながら、６０ｍｌのテトラヒドロフランによって 洗浄した。次に、ビーズをアルゴンによるフラッシュによって乾燥させた。 この時点で、このオリゴヌクレオチドは別の反応サイクルに使用可能である、 又はこのオリゴヌクレオチドを固体担体から引き離して、精製することができる 。 この使用原型は、水平型カラムが大規模オリゴヌクレオチド合成のための規模 調節可能な(scalable)プロセスに使用可能であることを実証する。この装置は、 用いた手動投与よりむしろ自動化流体投与に容易に適用されることができる。カ ラムはそれらの内径と長さによってのみ限定されるので、本明細書に述べるよう に、このプロセスは極度に大きいサイズにまで規模調節可能である。他の実施態様 他の実施態様は以下の請求の範囲に含まれる。例えば、上記反応器は、核酸、 ペプチド若しくは炭水化物のコンビナトリアルライブラリー、又は任意のそれら の組合せを製造するためのポリマーを含めた、あらゆる種類のポリマーの合成に 用いるために容易に適応される。このような反応器では、合成の規模が拡大可能 であること以外には、反応の化学を変える必要がないので、このような反応器は 生成物の製造量を高めることに有意な利点を有する。品質と収率も高めることが できる。

【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項 【提出日】１９９８年１月２７日（１９９８．１．２７） 【補正内容】 （１）請求の範囲を以下のものに差し替える。 『 １．ポリマーを合成するための固相シンセサイザーであって、 内面と、両端部と、水平軸とを有し、粒状固体担体と液体試薬とを保持するた めに実質的に水平状態に維持される、一般に円筒形の細長い反応器であって、前 記反応器の各端部が、前記反応器から固体担体が出ることを阻止するが前記液体 試薬の通過を可能にする多孔質ブロッカーを含む反応器と； 前記ブロッカーからの前記担体の通過を防止するために充分なサイズを有する 、前記反応器内に保持された粒状固体担体と； 前記反応器内で前記粒状固体担体と前記液体試薬とを混合させるために適応し た混合手段と を含む上記固相シンセサイザー。 ２．前記液体試薬が、ＤＮＡ、ＲＮＡ、タンパク質、オリゴヌクレオチド、 炭水化物及びペブチドから成る群から選択されたポリマーを、前記粒状固体担体 上で合成するために充分な化学成分を含む、請求項１記載の固相シンセサイザー 。 ３．前記反応器が一般に平滑な内面を有する、請求項１又は２に記載の固相 シンセサイザー。 ４．前記反応器が一般に平滑でない内面を有する、請求項１又は２に記載の 固相シンセサイザー。 ５．前記反応器が鋸歯状内面を有する、請求項４記載の固相シンセサイザー 。 ６．前記混合手段が、前記反応器内に保持されたスクリューを含む、請求項 １又は２に記載の固相シンセサイザー。 ７．前記混合手段が、前記反応器内に保持されたブレードを含む、請求項１ 又は２に記載の固相シンセサイザー。 ８．前記混合手段が、前記反応器内の混合バー含む、請求項１又は２に記載 の固相シンセサイザー。 ９．前記混合手段が、前記粒状固体担体と前記液体試薬とを撹拌するために 適応した撹拌機を含む、請求項１又は２に記載の固相シンセサイザー。 １０．前記混合手段が、前記粒状固体担体と前記液体試薬とを振動させるた めに適応したバイブレーターを含む、請求項１又は２に記載の固相シンセサイザ ー。 １１．前記混合手段が、前記粒状固体担体と前記液体試薬とを渦動混合する ために適応したボルテックスミキサーを含む、請求項１又は２に記載の固相シン セサイザー。 １２．前記混合手段が、前記粒状固体担体と前記液体試薬とを揺動させるた めに適応したロッカーを含む、請求項１又は２に記載の固相シンセサイザー。 １３．前記混合手段が前記反応器をその水平軸を中心として回転させるため に適応したローテイターを含む、請求項１又は２に記載の固相シンセサイザー。 １４．前記ローテイターが前記反応器を種々な回転速度で回転させるために 適応する、請求項１３記載の固相シンセサイザー。 １５．前記反応器が前記粒状固体担体に前記液体試薬を付着させるために充 分な、但し前記粒状固体担体の有意な破砕を惹起するほどではない速度で、その 水平軸を中心として回転可能であるために適応する、請求項１〜１４のいずれか に記載の固相シンセサイザー。 １６．前記反応器を実質的な水平状態と実質的な垂直状態との間で作動させ るために適応したポジショナーをさらに含む、請求項１〜１５のいずれかに記載 の固相シンセサイザー。 １７．前記反応器が５ｃｍから１００ｃｍまで（５ｃｍおよび１００ｃｍを 含む）の内部長さを有する、請求項１〜１６のいずれかに記載の固相シンセサイ ザー。 １８．前記内部長さが１５ｃｍ〜３０ｃｍである、請求項１１記載の固相シ ンセサイザー。 １９．前記反応器が３ｃｍから１５ｃｍまで（３ｃｍおよび１５ｃｍを含む ）の内径を有する、請求項１〜１８のいずれかに記載の固相シンセサイザー。 ２０．前記内径が５ｃｍ〜１０ｃｍである、請求項１９記載の固相シンセサ イザー。 ２１．前記反応器が２０ｍｍｏｌｅ以上の規模での前記ポリマーの合成を可 能にするために充分なサイズを有する、請求項１〜２０のいずれかに記載の固相 シンセサイザー。 ２２．前記規模が５０ｍｍｏｌｅ以上である、請求項２１記載の固相シンセ サイザー。 ２３．前記規模が１００ｍｍｏｌｅ以上である、請求項２１記載の固相シン セサイザー。 ２４．前記規模が５００ｍｍｏｌｅ以上である、請求項２１記載の固相シン セサイザー。 ２５．前記反応器がその水平軸に対して傾斜状態に維持されるのに適応する 、請求項１〜２４のいずれかに記載の固相シンセサイザー。 ２６．前記反応器に化学試薬を供給するためのポンプをさらに含む、請求項 １〜２５のいずれかに記載の固相シンセサイザー。 ２７．前記ポンプが前記化学試薬を圧力下で前記反応器に供給するのに適応 する、請求項２６記載の固相シンセサイザー。 ２８．前記反応器が無水条件下に維持されるのに適応する、請求項１〜２７ のいずれかに記載の固相シンセサイザー。 ２９．前記粒状固体担体がその上でのオリゴデオキシリボヌクレオチドの合 成に適応し、前記液体試薬が前記粒状固体担体上でオリゴデオキシリボヌクレオ チドを合成するために充分な成分を含む、請求項１〜２８のいずれかに記載の固 相シンセサイザー。 ３０．前記粒状固体担体がその上でのオリゴリボヌクレオチドの合成に適応 し、前記液体試薬が前記粒状固体担体上でオリゴリボヌクレオチドを合成するた めに充分な成分を含む、請求項１〜２８のいずれかに記載の固相シンセサイザー 。 ３１．前記粒状固体担体がその上でのペプチドの合成に適応し、前記液体試 薬が前記粒状固体担体上でペプチドを合成するために充分な成分を含む、請求項 １〜２８のいずれかに記載の固相シンセサイザー。 ３２．前記粒状固体担体がその上でのコンビナトリアルライブラリーの合成 に適応し、前記液体試薬が前記粒状固体担体上でコンビナトリアルライブラリー を合成するために充分な成分を含む、請求項１〜２８のいずれかに記載の固相シ ンセサイザー。 ３３．ポリマーの固相合成合成方法であって、下記工程： 請求項１〜３２のいずれかで定義された固相シンセサイザーを用意する工程と ； 前記ポリマーの合成のために必要な化学薬品を前記反応器中に、前記ポリマー の合成のために適当な順序で導入する工程と； 前記反応器を前記ポリマーの合成中に実質的な水平状態に維持する工程と を含む上記方法。 ３４．前記導入工程が、前記液体試薬を前記反応器中に導入するときに、前 記反応器を実質的な水平状態から実質的な垂直状態に作動させ、次に前記反応器 を実質的な水平状態に戻るように作動させることを含む、請求項３３記載の方法 。 ３５．前記維持工程が前記反応器内で前記粒状固体担体と前記液体試薬とを 機械的手段によって混合することをさらに含む、請求項３３記載の方法。 ３６．前記維持工程が前記反応器をその水平軸を中心として回転させること を含む、請求項３５記載の方法。』

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．ポリマーを合成するための固相シンセサイザーであって、 両端部を有する、固体担体と液体とを保持するための一般に水平の細長い反応 器であって、各端部が、前記反応器から固体担体が出ることを阻止するが前記反 応器からの液体の通過を可能にする多孔質ブロッカーを有する反応器と； 前記ブロッカーからの担体の通過を防止するために充分なサイズを有する、前 記反応器内に保持された粒状固体担体と を含む上記固相シンセサイザー。 ２．前記反応器が一般に円筒形である、請求項１記載の固相シンセサイザー 。 ３．前記反応器が一般に平滑な内面を有する、請求項２記載の固相シンセサ イザー。 ４．前記反応器が一般に平滑でない内面を有する、請求項２記載の固相シン セサイザー。 ５．前記反応器が鋸歯状内面を有する、請求項２記載の固相シンセサイザー 。 ６．前記反応器が、前記反応器内に保持され、前記固体担体と液体との混合 を強化するために適応したスクリューを含む、請求項２記載の固相シンセサイザ 。 ７．前記反応器が、前記反応器内に保持され、前記固体担体と液体との混合 を強化するために適応したブレードを含む、請求項２記載の固相シンセサイザー 。 ８．前記反応器がミキサーを含む、請求項１記載の固相シンセサイザー。 ９．前記ミキサーが混合バーを含む、請求項８記載の固相シンセサイザー。 １０．前記反応器内で前記固体担体と液体とを撹拌するために適応した撹拌 機を含む、請求項１記載の固相シンセサイザー。 １１．前記シンセサイザーが、前記反応器内の前記固体担体を振動させるこ とによって、前記固体担体と液体との混合を強化するために適応したバイブレー ターを含む、請求項１記載の固相シンセサイザー。 １２．前記シンセサイザーが、前記反応器内で前記固体担体と液体とを渦動 させるために適応したボルテックサーを含む、請求項１記載の固相シンセサイザ ー。 １３．前記シンセサイザーが、前記反応器内で前記固体担体と液体とを揺動 させるために適応したロッカーを含む、請求項１記載の固相シンセサイザー。 １４．前記反応器をその水平軸を中心として回転させるために適応したロー テイターを含む、請求項１記載の固相シンセサイザー。 １５．前記ローテイターが前記反応器の種々な回転速度を可能にするために 適応する、請求項１３記載の固相シンセサイザー。 １６．前記反応器が、前記固体担体と液体とを混合させるには充分であるが 、前記固体担体の有意な粉砕を惹起するほどではない速度で回転する、請求項１ 記載の固相シンセサイザー。 １７．前記反応器を水平状態から垂直状態に動かすために適応したポジショ ナーを含む、請求項１記載の固相シンセサイザー。 １８．前記ポジショナーが前記反応器を垂直状態から前記水平状態に動かす ために適応する、請求項１記載の固相シンセサイザー。 １９．前記反応器が５ｃｍから１００ｃｍまで（１００ｃｍを含む）の内部 長さを有する、請求項１記載の固相シンセサイザー。 ２０．前記長さが１５〜３０ｃｍである、請求項１８記載の固相シンセサイ ザー。 ２１．前記反応器が３ｃｍから１５ｃｍまで（１５ｃｍを含む）の内径を有 する、請求項１記載の固相シンセサイザー。 ２２．前記直径が５〜１０ｃｍである、請求項２１記載の固相シンセサイザ ー。 ２３．２０ｍｍｏｌｅ以上の規模での前記ポリマーの合成を可能にするため に充分なサイズを有する、請求項１記載の固相シンセサイザー。 ２４．前記規模が５０ｍｍｏｌｅ以上である、請求項２３記載の固相シンセ サイザー。 ２５．前記規模が１００ｍｍｏｌｅ以上である、請求項２４記載の固相シン セサイザー。 ２６．前記規模が５００ｍｍｏｌｅ以上である、請求項２４記載の固相シン セサイザー。 ２７．前記シンセサイザーが前記反応器の傾斜を変えるために適応する、請 求項１記載の固相シンセサイザー。 ２８．前記シンセサイザーが前記反応器を揺動させるのに適応する、請求項 ２７記載の固相シンセサイザー。 ２９．前記反応器に化学試薬を供給するためのポンプを含む、請求項１記載 の固相シンセサイザー。 ３０．前記ポンプが前記化学試薬を圧力下で供給する、請求項２９記載の固 相シンセサイザー。 ３１．前記反応器が無水条件下に維持される、請求項１記載の固相シンセサ イザー。 ３２．前記シンセサイザーがオリゴデオキシリボヌクレオチドの合成に適応 する、請求項１記載の固相シンセサイザー。 ３３．前記シンセサイザーがオリゴリボヌクレオチドの合成に適応する、請 求項１記載の固相シンセサイザー。 ３４．前記シンセサイザーがペプチドの合成に適応する、請求項１記載の固 相シンセサイザー。 ３５．前記シンセサイザーがコンビナトリアルライブラリーの合成に適応す る、請求項１記載の固相シンセサイザー。 ３６．前記反応器が無水条件下に維持され、オリゴデオキシリボヌクレオチ ドの合成に適応する、請求項１３記載の固相シンセサイザー。 ３７．ポリマーを合成するための固相シンセサイザーを用意して、前記シン セサイザー中に化学薬品を望ましい順序で導入する工程を含む、ポリマーを合成 するための改良方法であって、該改良が、 両端部を有する、固体担体と液体とを保持するための一般に水平の細長い反応 器であって、各端部が、前記反応器から固体担体が出ることを阻止するが前記反 応器からの液体の通過を可能にする多孔質ブロッカーを有する反応器と；前記ブ ロッカーからの前記担体の通過を防止するために充分なサイズを有する、前記反 応器内に保持された粒状固体担体とを含む固相シンセサイザー内で、前記合成を おこなうことを含む上記方法。 ３８．ポリマーの固相合成合成方法であって、下記工程： 両端部を有する、固体担体と液体とを保持するための一般に水平の細長い反応 器であって、各端部が、前記反応器から固体担体が出ることを阻止するが前記反 応器からの液体の通過を可能にする多孔質ブロッカーを有する反応器と；前記ブ ロッカーからの前記担体の通過を防止するために充分なサイズを有する、前記反 応器内に保持された粒状固体担体とを含む固相シンセサイザーを用意する工程と ； 前記ポリマーの合成のために必要な化学薬品を前記反応器中に、前記ポリマー の合成のために適当な順序で導入する工程と を含む上記方法。 ３９．前記導入工程中に前記反応器が水平状態から垂直状態に動かされ、次 に元に戻されて前記水平状態になる、請求項３８記載の方法。 ４０．前記反応器をその水平軸を中心にして回転させる、請求項３８記載の 方法。 ４１．前記反応器をその水平軸を中心にして回転させる、請求項３９記載の 方法。