JP2000511934A - 固相ペプチド合成用反応装置及び方法 - Google Patents
固相ペプチド合成用反応装置及び方法Info
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Abstract
(57)【要約】
本発明は固相ペプチド合成用反応装置(1)及び前記反応装置を運転する方法を提供する。反応装置(1)は囲い(7)内で軸の周りに回転可能なバスケツト(17)と、囲い(7)へ流体を供給し、囲い(7)からの流体を集収する受容/貯溜槽(5)とを備え、バスケツト(17)はペプチド合成用の樹脂床が形成される穿孔した側壁(23)を備え、反応器(7)と受容/貯溜槽(5)とは溶液が循環するループすなわち循環路を形成して、溶液の循環により反応器が溶液で溢汪されるのを防止してバスケツト(17)が溶液中に没入しないでより少量の溶液の使用を可能とするから、より高い濃度のアミノ酸溶液を使用できる。本発明方法はバスケツト(17)の穿孔した側壁(23)上に一様の厚さの樹脂ケーク(R)を形成し、バスケツトを回転しながら樹脂ケークに溶液を噴霧し、溶液を樹脂ケークを通過させて貯溜槽(5)に排出させ、排出溶液を反応装置中に循環或いはリサイクルさせるか、反応装置から排出させる。次ぎの溶液を反応装置(1)に導入する前に、前の溶液を反応装置から排除して溶液へのペプチドの暴露時間を制御し易くする。
Description
【発明の詳細な説明】
固相ペプチド合成用反応装置及び方法技術分野
本発明は固相ペプチド合成、特に固相ペプチド合成反応装置及び現在得られる
生産量及び収率より高い生産量及び高い収穫率で大規模にペプチドの固相合成を
実施できる新規な固相反応装置を使用する方法に関する。背景技術
本発明の装置及び方法の、オリゴヌクレオチド、オリゴデオキシヌクレオチド
、オリゴリボヌクレオチド、オリゴ糖、蛋白質等のような、固体基体上での段階
的合成を含む他の液体−固体反応への広範な適用は当業者に明らかであろう。
固相ペプチド合成(SPPS)は1963年にメリフィールド(Merrifield)により開発
された。この基本的操作は周知である。SPPS法は代表的には、ジビニルベンゼン
で架橋した部分塩素化ポリスチレンのようなポリマーゲルを用いて出発する。保
護されたアミノ酸のC−末端基を、例えばアミノ酸のベンジルエステルを用いて
最初に部分塩素化ポリスチレン樹脂に結合させる。他の結合剤を使用できること
は申すまでもない。ペプチドは保護されたアミノ酸を用いてそのC−末端から逐
次的に合成される。アミノ酸のアミノ基及び全ての反応性側鎖官能基は望ましく
ない副反応を防止するために安定な閉塞基により保護しなければならない。閉塞
基は、側鎖保護基の保護を妨害することなく、あるいはC−末端基と樹脂との間
の結合を妨害することなくアミノ基の保護基が離脱されるように選択される。ア
ミノ基は例えばboc(t−ブトキシカルボニル基)またはfmoc(9−フル
オレニルメトキシカルボニル基)により保護される。
ペプチド合成は代表的には下記の操作により実施される:
樹脂に結合したペプチド(bocにより保護された)のN−末端基を例えばジ
クロロメタン(DCM)中のトリフルオロ酢酸(TFA)溶液中で脱閉塞される
。次のアミノ酸を順次、樹脂に結合したペプチドにカツプリング剤例えばDCM
/ジメチルホルムアミド(DMF)溶液中のジシクロヘキシルカルボジイミド(
DCC)を用いてカツプリングする。活性化剤、例えば1−ヒドロキシベンゾト
ラゾールをカツプリング反応の反応速度及び選択率を改善しラセミ化を減少する
ために使用できる。反応しなかつたアミノ酸、反応剤及び副生物は洗浄及び濾過
により樹脂から除去される。次に、洗浄及び濾過操作を繰り返し、ペプチドのN
−末端基を脱閉塞し、他のペプチドをペプチド連鎖に加え、得られた系を次いで
洗浄し濾過する。この操作を所望の全部のアミノ酸が所望の順序でペプチド連鎖
に添加され終わるまで繰り返す。残つた閉塞基を次いでペプチドから除去し、ペ
プチドを樹脂から分裂してペプチドを捕集する。
SPPS法は樹脂を分散した振とうフラスコまたは撹拌フラスコ中で最初実施され
、今でもなお、しばしば実施されている。樹脂を流体相に懸濁し混合するために
、樹脂が吸収し或いは樹脂が保持する液体の数倍量の液体が系に必要である。す
なわち、樹脂が10mlの液体を保持すると50〜100mlの液体が樹脂を分
散し懸濁するのに必要であろう。この増大した量の液体は、アミノ酸が高価であ
るためにコストを最小にするためには、希薄な溶液(代表的には溶液1リツトル
当たりアミノ酸150ミリモル)を使用することになる。希薄溶液の場合には高
濃度のアミノ酸を得ることは困難であるから、アミノ酸と成長するペプチド連鎖
との間の迅速な化学反応を達成することは困難である。更に、樹脂をバツチ式希
釈により(フラスコ中で)洗浄、濾過すると、限定された回数のバツチ式洗浄で
は樹脂から使用したDCM及びTFA全部を除去することは事実上不可能である
。その結果、ペプチド連鎖とDCM/TFAとの接触時間を正確に制御すること
ができなくなる。
反応器の開発における多数の設計上の問題はペプチド合成に特有なものである
。固相ペプチド合成に使用される樹脂は通常、架橋度が低いゲル樹脂である。こ
れらの樹脂はある種の溶媒(例えばDCM)中では膨潤し、他の溶媒(例えばメ
タノール)中では収縮する。樹脂の体積はまたペプチド連鎖の長さが長くなるに
つれて増大する傾向がある。更に、これらの樹脂はかなり柔らかい性質のもので
あり、従って物理的摩耗を受け易い。これらの特性に適応した反応器が所望され
る。ペプチド合成に使用したペプチド−樹脂及び溶媒及び反応剤間の暴露時間の
長さも非常に重要である。樹脂に結合したペプチドの保護基離脱操作は最高の収
率を得るために完全でなければならないが、生成したカルボカチオンは、望まし
くない副反応が生起するのを回避するために、ペプチドと接触して残留していて
はならない。不幸にして、樹脂の懸濁スラリーから溶液を排出するのに要する時
間は濾過中に生成した樹脂層(樹脂床)の厚さが増すにつれて長くなる。その結
果、樹脂に結合したペプチドがカルボカチオンに曝される時間は濾過床の厚さが
増すと共に長くなる。その結果、kg規模の反応に要する濾過時間はベンチ規模
の反応で遭遇する濾過時間より遥かに長くなるから、カルボカチオンとの反応に
よるペプチド損傷の危険性がバツチ量の増大と共に増大する。従って、大規模反
応器は濾過時間を最短にするように設計しなければならない。この問題に対する
幾つかの解決策が反応器の設計の仕方により、及び反応器の設計により許容され
る樹脂粒子の性質により選択できる。
化学反応が生起するためには、樹脂粒子内の反応部位に反応剤種が存在しなけ
ればならない。カツプリング工程に含まれる反応は反応剤[DCC及びカツプリ
ング反応器のバルク液相(樹脂粒子周囲の液相)からの中間体]が樹脂の表面及
び気孔を通つて内部反応部位まで浸透する速度により制限されるであろう。知ら
れているように、樹脂、代表例としてポリスチレン樹脂は事実上多孔質球体に形
成される。形成されるべきペプチド連鎖の最初のアミノ酸は樹脂母材全体に亙り
内部反応部位に結合される。ペプチド連鎖は次いで反応剤種がこれらの部位に到
達するから、これらの部位で成長し始める。
バルク液体から樹脂内の反応部位への反応剤の物質移動速度は反応剤溶質の濃
度勾配と溶媒を通る反応剤溶質の拡散係数との積に比例する[フィツクの法則(
Fick’s Law)]が、物質移動を抵抗に換算して考えるのが便宜である。不均質
固−液法における物質移動抵抗は下記の2カ所で明らかに存在する:(1)樹脂
粒子の表面における静止液体フイルムを横切る抵抗;及び(2)樹脂粒子の気孔
内での抵抗。樹脂に対する流体速度が増大すると液体フイルムの抵抗は減少する
。樹脂気孔内の物質移動抵抗を減少するためには樹脂粒子を好適には小さくし、
ゲル状(すなわち5〜100μ)にすることである。よりゲル状の樹脂を使用す
ると樹脂1g当たり1ミリモル以上の活性部位(すなわちペプチド連鎖)の装荷
を可能にし、且つ高収率及び高転化率で樹脂1g当たり2〜4ミリモルのペプチ
ド連鎖の装荷を達成できる。小さい樹脂粒子を使用すると、洗浄溶媒での効果的
な母材交換がより容易になるから、樹脂の洗浄をより良く、より迅速に、より完
全に容易に実施できることが期待される。更に、樹脂粒子は気孔を開放するため
に少量の架橋を有するのが好適である。しかし、若干の架橋は樹脂粒子に形状と
強度を付与するのに必要である。0.2%〜1.0%の架橋度をもつ樹脂粒子で充
分である。
アミノ酸をジシクロヘキシルカルボジイミド(DCC)で活性化するペプチド合
成方法においては、樹脂の芯部中への拡散抵抗は、カツプリング反応中に使用す
る溶媒であるDCM中50%DMF溶液中に事実上不溶性のジシクロヘキシル尿素(DC
U)が副生するために著しく増大する。不溶性DCUの殻体が樹脂上に形成される。
このDCUの樹脂粒子上への析出は反応剤及び洗浄剤が樹脂粒子の表面から芯部に
移動するのを妨害する。極端な場合には、バルク液相から遊離アミンへの拡散を
不可能となし、カツプリングに利用されるboc−アミノ酸だけがDCC添加前に
樹脂内に最初に存在する物質であることが解るであろう。
反応剤の樹脂内への拡散はペプチド連鎖の生成自体によつても妨害されること
がある。多孔質粒子中の不均質反応は代表的には粒子の外側表面よりも内側へ放
射状に成長することは一般に知られている。このことを固相合成に適用するのは
合理的である。こうして、樹脂ビーズは恐らく反応したペプチドの成長する殻体
と反応の生起しにくい未反応芯部とを含む。もしも遊離アミンと活性化された中
間体との間の反応速度が樹脂の気孔を通る拡散速度に比して早いとすると、反応
したペプチドの殻体と多分DCUとが粒子の表面から内側に放射状に成長して、樹
脂粒子内の反応しにくい芯部表面上でも反応が生起するだろう。従って、反応剤
は樹脂粒子の未だ反応しない芯部に到達するためにはペプチドとDCUとの益々厚
い層を通つて拡散しなければならない。
DCUの沈析を解決する1つ解決案は反応系の化学反応を変えることである。DCU
で塞がれた気孔を通る拡散抵抗は別の反応器中で対称酸無水物であるo-アシル
尿素及びHOBt活性エステルを形成させ(すなわちアミノ酸を予備活性させ)、ペ
プチドの合成が行われる主反応器中に導入前に溶液からDCUを濾過することによ
り減少または除去することができる。同様な利益は、カツプリング反応中に不溶
性生成物を形成しない別のカツプリング剤(例えばDIC)を使用すれば、実現で
きる。
DCUのような不溶性化合物の形成による閉塞を減少するのに加えて、気孔の拡
散制限はより小さい粒子を使用することにより減少できる。物質移動抵抗を減少
する結果として、同じ反応速度を得るためには反応剤の濃度がより低濃度である
ことが要求される。これは生成物1g当たり必要なアミノ酸、HOBt及びDC
Cの使用量が顕著に減少される。
粒子内への拡散の数的解析を図3及び図4に示す。反応剤の濃度は粒子の表面
で最高であり、粒子内の反応剤の濃度は時間の経過と共に反応剤が樹脂粒子中へ
拡散し粒子内を流通するから上昇する。図3及び図4は時間(τ)上の濃度増大
速度が樹脂粒子の表面におけるフイルムを通る物質移動係数(H)及び濃度を測
定した粒子を通る相対距離ゼータ=(r/R)(Rは粒子の全体の径(粒子寸法)で
あり、rは粒子の中心から測定した点である)に依存することを示す。すなわち
、粒子の表面ではr/R=1で、粒子の中心ではr/R=0である。図3における
4つの曲線の各々は粒子の表面にフイルム抵抗がなかつた(H=∞)時の所与の
時間τにおける濃度曲線である。
図4は図3と同様な2つの曲線を示すが、粒子表面フイルムを通る物質移動抵
抗が増大(すなわちHは減少する)ことを示す。図4の2つの曲線(H=1及びH
=3)を比較すると、粒子内の濃度は粒子表面フイルムの抵抗が低くなる(すな
わちよりHが高くなる)とより速やかに上昇することがわかる。
図3及び図4は、(粒子表面及び粒子気孔内の両方で)抵抗が顕著になると粒
子内の濃度の上昇は緩やかになることを示す。このことは、粒子気孔内抵抗及び
粒子外部表面フイルム抵抗の両者を減少させることが必要であり、そうすれば反
応剤の粒子への及び粒子内を通る物質移動を増大させることができることを示し
ている。樹脂に結合した遊離アミンへの反応剤の物質移動は液相中の反応剤の濃
度を上昇させることにより、また気孔の長さを減少する(より小さい直径の樹脂
粒子を使用して)ことにより増大させることができる。更に、樹脂表面液フイル
ムを通る物質移動抵抗は、球体の場合のフイルム抵抗係数は流体速度の関数であ
るから、樹脂粒子に対するバルク液体の速度を増すことにより減少できる。これ
らの拡散問題を同時に処理する反応器の設計は現在のところ入手できない。
メリフィールドによる1963年における固相ペプチド合成(SPPS)の最初の開発
以来、多数の革新がペプチド合成用反応器の設計に行われた。最も早い反応器は
振とう式フラスコに基づくものであつたが、その後の反応器設計には撹拌槽反応
器、遠心式反応器及び管状反応器が含まれる。これらの反応器のすべてが液相中
に懸濁された、或いは液相で溢汪された樹脂粒子を用いて運転された。撹拌槽反
応器(STR)はペプチド合成に一般に使用されているが、それらSTRにはある種の
制限がある欠点がある。樹脂粒子は懸濁されているから撹拌槽反応器中の粒子に
対する液体速度を増大させる機会は極度に制限される。これは懸濁粒子上を液体
が移動することにより課せられた慣性力と粘性力とが液体と共に粒子をも引っ張
るからである。しかし、粒子に対する流体の速度範囲は、樹脂粒子が固定されて
いるが、液体は樹脂床を強制的に通過させられる充填床反応器では容易に増大で
きる。しかし、樹脂から液相を濾過することを要する撹拌槽反応器及び充填床反
応器の両者の底部フリツト(焼結濾材)は濾過に要する差圧に耐えることができ
なければならない。反応器の寸法が大きくなるにつれて、フリツトは材料の故障
を避けるために徐々に強化された材料で造らなければならない。他方、反応器の
直径が一定のままなら、濾過フリツト上の樹脂層の高さはバツチ量が多くなるに
つれて顕著に増大する。樹脂層の高さが増大すると液相の排出時間、濾過時間、
及び反応材、反応性中間体及び溶媒への樹脂結合ペプチドの暴露時間が徐々に長
くなる。これらの理由のために、濾過器を内蔵する撹拌槽反応器も充填床反応器
も大規模(多重kg用)SPPS方法用の最も効率的なタイプの反応器を表すものでは
ない。
充填床反応器のような管状反応器は、反応過程における粒子寸法の変化が若干
の設計上の障害を生じてきたが、依然として他の反応器に勝る利点がある。充填
床反応器は洗浄操作を、充填床反応器入口と樹脂床との間の“死容積”を最小と
するならば、STR中におけるように希釈操作としててはなく、置換操作として行
うことを可能とする。管状反応器におけるレイノルズ数(Re)は樹脂粒子に対す
る液体の速度が高いと非常に大きくなる。しかし、高流速は反応器内に高圧力を
創り出し、この高圧力は樹脂に有害な作用をもつ。しかし、レイノルズ数が上昇
すると物質移動係数は増大するから、管状反応器は撹拌式懸濁槽反応器より物質
移動に対し低い液フイルム抵抗をもつことができる。
しかし、充填床の使用はそれ自体の問題をもつ。樹脂はDCMで洗浄した時に元
の大きさの3倍に膨張し、メタノールで洗浄した時には元の大きさの1/3に収
縮する。これは樹脂床の変化が樹脂床の全体積の9倍に達することになり、従っ
て死体積の除去または最小化の達成は非常に困難となる。充填床は直径の大きさ
より遥かに高い高さをもつから著量の壁表面積をもち、このことが樹脂床の膨張
及び収縮を妨げる。樹脂床が膨張すると、樹脂床は容器の壁と向かつて圧密化し
て樹脂粒子間の空洞空間を減少する。こうして、高圧力はすべての洗浄液を所要
の時間内に樹脂床を通るように押し流すために必要である。この高圧力は樹脂粒
子を損傷させて細かい粒子を造りだすこともあり、この細かい粒子は濾過器を閉
塞して場合により濾過器フリツトを損傷または破壊することがある。高圧力を使
用しないと、充填床を通る流れは遅くなり過ぎてペプチドが過度に長く反応し副
反応を生ずることがある。ある種のアミノ酸またはペプチドカツプリング工程は
反応時間に非常に敏感である。例えばアルギニンはペプチド連鎖にカツプリング
しないで、それ自体で反応して環構造を形成する。従って暴露時間は非常に重要
な因子である。
樹脂により課せられる制限を克服した管状反応器を設計する幾つかの試みがな
された。先行技術によるこれらの試みは下記を含む:
(1)樹脂の膨張に伴う問題を無視する試み:バールンダー(Verlunder)ら
は米国特許第4,192,798号明細書において反応器圧力降下が少なくとも14kg
/cm2(200psi)、700kg/cm2(10,000psi)まで、ま
たはそれ以上の解決策を開示している。彼らは定量的収率を主張し、他の反応器
で何時間も要した反応を分単位で完了したと主張している。このタイプの反応器
の難点は樹脂の崩壊、出口フリツトの閉塞、スケールアツプに際して塔全体に亙
り均一な軸方向流の維持、死体積による洗浄の非能率及び塔及び高圧ポンプのコ
ストを含む。このタイプの反応器は本質的に工業的規模のHPLCである。
(2)塔の軸方向膨張を許容する試み:バル(Baru)ら、WO88/909010.6
,SU4117080は反応器の一端を樹脂と共に浮動できる死体積ゼロの反応器を開
発した。反応器の頂部ピストンに小さな錘を載せ、反応器の浮動ヘツドに一定の
力を加えた。その結果、反応器を低圧力降下で運転して頂部ヘツドの周りから溶
媒が溢れ出るのを回避し、出口フリツトの閉塞に非常に敏感にした。圧力降下を
増大させる樹脂床または出口フリツト内で゛のDCUの蓄積は安全性と環境上の重
要性をもつ。更に低圧力降下という制限は、低液体流速を必要とし、低レイノル
ズ数となり、液体の流れの分布が悪くなる可能性がある。低液体流速はまた反応
剤及び洗浄剤への樹脂床のより長い暴露時間を生ずる。
(3)剛質ポリマーにより支持されたゲルを使用する試み:アサートン(Athe
rton)らJCS Chemical Communication p.1151[1981]はゲルがマクロ気孔内に含
まれた剛質ポリマーを開発した。ゲルは膨潤もできるし収縮もできたが、剛質ポ
リマービード(粒子)の体積は一定に保たれた。その結果、高液体流速、低圧力
降下及び一定樹脂体積が得られた。しかし、反応剤の拡散通路は支持体を通る反
応剤のフイルム及び反応剤の支持体気孔内拡散が付加されるから、恐らく、これ
らの支持された樹脂型についての物質移動は低減する。その上、これらの型の樹
脂は高価である。
(4)死体積を許容する試み:ラプルユイ(Lapluye)及びポアツソン(Poiss
on)、PCT公表公報WO92/115867号はフリツト付き端部を備えたピストン型反応器
を開発した。この型の反応器では、溶媒と反応剤とを満たした大型シリンダー内
を上下に往復する中空ピストン内に樹脂を置く。この型の反応器は本質上振とう
式反応器または流動床反応器と同じで、ピストン反応器の混合運動は樹脂及び溶
媒の密度の差を相殺すべきである。洗浄効率は小型流動床反応器中の、または攪
拌槽反応器(STR)中の洗浄効率と同等かより良好であるように思われる。しか
し、樹脂の嵩さに比して使用する溶媒の体積は代表的な管状反応器により必要と
される量(体積)より恐らくかなり多量である。レイノルズ数は恐らく極めて小
さく、機械的構造をスケールアツプすることは困難であろう。その上、液体中を
通るピストン運動により生ずる粘度消散作用により熱が発生するから、冷却用の
付加的手段を必要とする。
この点で、コスト、安全性、または効率において重大な制限をもたないのは管
状反応器であるとは思われない。
回転椀型デザインに基づく反応器も開発された。回転する椀型反応器または遠
心式反応器は樹脂粒子に対する液体速度を増大することができる。ビエ(Birr)
はドイツ特許第2,017,351号明細書において最初に多孔質なバスケツトに樹脂を
充填し、次いでバスケツトを液体中に没入しながら中位の速度で回転させる“洗
濯器”式反応器を開示している。遠心力がバスケツトの内壁上に樹脂粒子床を形
成させ、形成された樹脂粒子床を通して中位程度の速度で流体の循環が起こる。
椀型反応器は、樹脂床と同様に溢汪する(すなわち液体で満たされる)。液浴に
よりバスケツトに課せられる障害は駆動モータに高トルクを負わせることであり
、また熱を発生することである。これらの理由のために、ビエ反応器の回転速度
は比較的遅く、固体に対する液体の相対速度は制限されるであろう。回転速度上
の制限のために頂部で薄く底部で厚い非均一樹脂層を生ずることはほとんど確実
である。循環する液体は抵抗が最小の通路を進む傾向があるから、樹脂床の薄い
部分を“短絡”して通るであろう。その結果、反応剤の豊富な液体と樹脂間の接
触は反応器全体に亙り一定ではなくなる。その上、樹脂に対する液体の相対速度
が低いことは樹脂粒子周囲の表面液フイルムを通る物質移動を低くする。最後に
、回転するバスケツトを埋没するのに要する溶媒の体積量は仕込み樹脂量を浸漬
するのに要する体積量に比して大量である。従って、このことがまた樹脂の全量
に比して反応剤かなり大量の体積量を必要とすることになる。この大体積量の反
応剤は低濃度の溶液を使用することになり、従ってより緩徐な反応速度とより長
い反応時間とを生ずる。
溢汪した“中空ローター”に基づく遠心式反応器の他の型はアンダーソン及び
アンダーソン,米国特許第5,186,824号により開発された。アンダーソンらの反
応器における液体流路は放射状ではなく軸方向であり、その幾何学的形状は液体
流路の分野に関して不規則である。液体が導入される場所は最も後から添加した
液体の密度に関連する液体密度に依存する。また、樹脂の膨張用の小さな余地が
設けられている。膨張と収縮の結果として樹脂の液相への暴露は恐らく均一では
ない。液体の完全で均一な接触とローターからの液体の完全な排出とを達成する
ことは非常に困難であろう。本発明の開示
本発明の一目的は現在得られるより高生産量及び高収率を生ずるSPPS法(固相
ペプチド合成法)を実施する方法を提供するにある。
本発明の他の目的はペプチド連鎖と種々の薬剤との接触時間をより正確に制御
できる上記方法を提供するにある。
本発明の他の目的は反応速度を増大できる上記方法を提供するにある。
本発明の他の目的は使用するアミノ酸の量を増やすことなしに(そしてより少
量のアミノ酸を使用して可能な限りより高いアミノ酸濃度を使用する)現在より
高いアミノ酸濃度の使用を可能にする上記方法を提供するにある。
本発明の他の目的は上記方法用の反応器を提供するにある。
本発明の他の目的は固相を通る液体の物質移動を増進する上記方法用の反応器
を提供するにある。
本発明の他の目的は樹脂の膨張及び収縮を妨げることがなく、且つ樹脂の摩耗
を起こさない上記方法用の反応器を提供するにある。
本発明の他の目的は樹脂床の厚さが実質上一様であるから樹脂床を通る流体流
が一様である上記方法用の反応器を提供するにある。
本発明の他の目的は廃棄溶媒量を減少できる上記方法用の反応器を提供するに
ある。
本発明の他の目的は遠心力により樹脂から溶媒を“絞り出す”能力をもち、そ
れにより、また樹脂粒子の化学的収縮は成長しつつあるペプチドを凝集させ樹脂
を損傷するから樹脂粒子のアルコールによる化学的収縮を排除する上記方法用の
反応器を提供するにある。
本発明の他の目的はペプチドの生成に有利である、種々の粒子寸法をもち種々
の架橋性をもつ樹脂のより広範な選択を可能となす反応器を提供するにある。
これらの目的及び他の目的は下記の発明の開示及び添付図面から当業者に明ら
かとなろう。
本発明によれば、一般的に云つて、上記した目的を達成できる反応装置及び該反
応装置を運転する方法が提供される。反応装置は囲いと該囲い内に設置された回
転可能なバスケツトとを備えた反応器を含む。バスケツトは穿孔された多孔質な
側壁または有孔性側壁を備え、この側壁上にペプチド合成操作中に樹脂ケークが
形成される。バスケツト側壁の内面上には濾布または濾網が設置され、樹脂ケー
クは濾布に接して形成される。反応装置はまた反応器に導入する溶液を受取る溶
液供給槽すなわち溶液受容/貯溜槽を備える。この溶液供給槽は入口及び出口を
備え、溶液供給槽と反応器とは相互に連結して溶液が循環するループすなわち循
環路を区画する。反応装置は反応器バスケツトが溶液中に没入しないように運転
される。従って、反応器は決して溶液で溢れる、すなわち溢汪することはなく、
溶液は全て樹脂ケークを通つて流れる。
本反応装置は廃棄物集収器と、反応器と溶液供給槽とを相互連通する導管上の
弁とを備える排除装置をも備える。弁は反応装置から第1溶液を排出させ、排出
させた第1溶液を第2溶液が反応装置に導入される前に廃棄物集収器(廃棄または
集収器)に向ける。排除装置は溶液供給槽(受容/貯溜槽)出口を反応器入口に
連結する導管上に第1弁を備え、反応器出口を溶液供給槽(受容/貯溜槽)の入
口に連結する導管上に第2弁を備える。第1弁は第1溶液の循環時間が完了したら
第2溶液が溶液供給槽に導入される前に第1溶液を廃棄(集収器)に送るように操
作される。第2弁は、第2溶液の循環開始時初期に樹脂床中に残留することがある
第1溶液が溶液供給槽に入るのを防止するために循環する第2溶液を短時間廃棄に
送る(この時点では第1溶液は第2溶液をも含む)ように操作される。
好適には、反応装置はまた溶液を調製する(すなわち、アミノ酸溶液を予備活
性化し、樹脂スラリーを調製する、等)調製槽をも備える。調製槽は反応器と溶
液供給槽とに流体連通的に連結する。調製槽の中身溶液を溶液供給槽と反応器と
に選択的に導入するように操作できる弁がある。この弁は調製槽から樹脂スラリ
ーを直接反応器に送るように操作でき、またはアミノ酸溶液、洗浄液等を溶液供
給槽に送るように操作できる。予備活性化されたアミノ酸が通される濾過手段が
調製槽と溶液供給槽との間に設置される。濾過手段は活性化反応の不溶性副生物
例えばDCUを濾過除去するために設置される。濾過手段バイパス導管も設置され
て、洗浄液、閉塞基離脱剤等はこの濾過手段は通過しない。
本発明反応装置を運転する方法は、(a)バスケツトを所望の回転速度で回転
し、活性化樹脂のスラリーを反応器バスケツトに供給して活性化のケークをバス
ケツトの穿孔側壁上に実質上均一な厚さ(例えば、約2cm〜約5cmの厚さ)
のケークを蓄積させる。樹脂は好適には樹脂に結合した第1アミノ酸、或いは他
の誘導体に変換した第1アミノ酸を含む。第1アミノ酸が樹脂に結合していない場
合には第1アミノ酸はこの時点で樹脂に結合される。(b)回転するバスケツト
に保護基離脱剤溶液を供給して樹脂に結合したペプチドのN末端基の保護基を離
脱させる。(c)回転するバスケツトに洗浄液を供給してケークから保護基離脱
溶液を洗浄除去し、そして(d)ペプチド連鎖に添加すべき次のアミノ酸のアミ
ノ酸溶液及びカツプリング剤溶液を回転するバスケツトに供給して次のアミノ酸
をペプチド連鎖に付加する。上記工程(b)〜(d)をペプチド連鎖が完成する
まで繰返す。
溶液類(すなわち、保護基離脱溶液、洗浄溶液、アミノ酸溶液、及びカツプリ
ング剤溶液)は回転するバスケツト中に、供給した前記溶液が囲い中でバスケツ
トの底板の上のところまで蓄積しないような速度で導入されるから、すべての溶
液はバスケツトを囲む囲い内に蓄積されない。従って、バスケツトはペプチド合
成の各段階中非溢汪状態にある。使用する樹脂は好適には100μ以下の直径の
ポリスチレンビーズからできたもので、0.2%〜1.5%架橋度をもつものが好
適である。この小ビーズ寸法とビーズ内の低%架橋度とはビーズ内の物質移動を
容易にし、従って反応速度を可能な限り高めることができる。100μより大き
い樹脂ビーズもこの装置で使用できるが、その場合にはより大きい物質移動抵抗
を導入することになる。
バスケツトを非溢汪状態で運転できるためには、溶液の大部分を外部の受容/
貯溜槽(溶液供給槽)に保持して、溶液を反応器内にポンプ輸送してケークを通
過させ、次いで受容/貯溜槽に戻し、次いで、溶液を所定の時間反応器内樹脂床
を貫流させ循環させる。この循環操作は必要とするのに充分な接触を与える。
各段階間に(すなわち次の、或いは第2溶液の導入前に)前の、すなわち、第1
溶液を排出させて反応装置から除去して第1溶液が所望の時間より長くペプチド
と接触するのを阻止する。この第1溶液排出工程は、第1溶液の循環を止めた後も
バスケツトの回転を続行して排出されつつある遊離第1溶液の殆ど全部を遠心作
用によりケークから強制的に排出させて受容/貯溜槽(溶液供給槽)に戻すこと
からなる。溶液排除工程は受容/貯溜槽(溶液供給槽)中の溶液を集収器すなわ
ち廃棄槽に向けるように操作することからなる。
第2サイクルの始発点では少量の第1溶液が樹脂中に残ることがあるから、第2
溶液を反応装置に導入する時には第2溶液の循環始発点で第2弁を短時間開いて第
2溶浦を廃棄(集収器)に向ける。ケークから強制除去されなかつた第1溶液は第2
溶液により強制排除されるか、洗浄除去される。排除操作としてだ第2弁を廃棄
に開くことにより第1溶液の残留分を反応装置から除去できる。
アミノ酸は予備活性化するのが好適であり、活性化工程からの不溶性副生物は
アミノ酸溶液が反応系に導入される前にアミノ酸溶液から濾過除去される。図面の簡単な記載
図1は本発明で使用される装置組体の概略図、
図2は本発明で使用する反応器の拡大概略図、
図3は物質移動に対する液体フイルム抵抗がゼロの場合の4個の時間点におけ
る粒子の中心からの距離(“ゼータ”で示す)の関数としてのboc−アミノ酸
の濃度をを示す図、
図4は物質移動に対する高液体フイルム抵抗及び低液体フイルム抵抗の場合の
4個の時間点における樹脂ビーズの中心からの距離の関数として2つののboc
−アミノ酸の濃度を示す図、および
図5は樹脂床を横切る圧力降下に対する樹脂を通る流れの計算値を示す曲線を
示す図である。本発明を実施する最良の態様
本発明の反応装置組体を説明する概略図を図1に示す。反応装置1はアミノ酸
を溶解するための攪拌器を備えた調製槽3を備える。機械的攪拌器を使用するの
が好適であるが、他の種類の攪拌器も使用できる。ペプチド合成中に使用する溶
媒及び反応剤を順次にこの調製槽に装入し、混合し、適宜、加熱または冷却用の
内部コイル(図示)または外部ジャケツトを使用して適宜所望の操作温度に調整
する。調製槽3はまたアミノ酸を予備活性化するのに使用することもできる。導
管4上のポンプP1は調製槽3から反応剤を3叉弁V1に送り、樹脂スラリー、
アミノ酸溶液、または溶媒を導管6を経て受容/貯溜槽(溶液供給槽)5に輸送
するか、導管8を経て反応器7に輸送する。予備活性化アミノ酸を受容/貯溜槽
5に輸送する場合には、該予備活性化アミノ酸を該予備活性化アミノ酸溶液から
DCUのような不溶性副生物を除去するのに充分な目の細かさをもつ濾過器F1
に通し、濾過した子備活性化アミノ酸を次いで導管9を経て受容/貯溜槽(溶液
供給槽)5に輸送する。上述したように、DCUはペクチド連鎖に付加される次
のアミノ酸を活性化した際の副生物であり、樹脂床並びに噴霧ノズルやポンプの
ような反応装置中の設備を詰らせることがある。従って、予備活性化アミノ酸溶
液を反応器7に導入する前に濾過器F1に通してDCUを除くことが好ましい。
導管11は受容/貯溜槽5の出口から反応器7の入口に通ずる。導管11は濾
過器F2、計量ポンプP2及び熱交換器H1を備えるのが好ましい。2個の弁V
2及びV3がポンプP2の両側に備えられて反応剤を“廃棄”または“回収(集
収)”に導くことができる。弁V2は濾過器F2の上流側に配置されるのが好ま
しい。
最後に、反応器7の出口は導管13を経て受容/貯溜槽5の入口に接続し、4
番目の弁V4が導管13に配置されて、反応剤を反応器7から“廃棄”または“
回収(集収)”に導くことができる。
図から解るように、受容/貯溜槽(溶液供給槽)5と反応器7とは導管11及
び導管13により区画される或いは完成されるループの一部をなす。従って、受
容/貯溜槽5は反応器7からの排出物を受容するのに使用でき、洗浄溶媒または
アミノ酸溶液の仕込み備蓄量が反応器に通されて排出された後にリサイクルされ
て貯溜される。以下に説明するように、このことが反応器に実質上液体を溜めて
置かなくてもよくするものである。
反応器7を図2により詳細に示す。反応器7は囲い15を備え、この囲い15
中に回転可能なバスケツト17が回転するために取付けられる。囲い15は大気
から閉鎖されて反応剤及び洗浄剤の蒸発を防止できることが好ましい。空間18
がバスケツト17と囲い15との間に区画される。バスケツト17は軸19上に
取付けられる。軸19は適当な大きさのモータMに回転可能に接続されてバスケ
ツト17を回転させ、バスケツトの表面で少なくとも10重力(G)の加速度を
生じさせる。加速度は15G以上であるのが好ましく、バスケツトの表面におけ
る加速度は50G或いはそれ以上であるのが更に好ましい。バスケツトの周縁で
50Gの加速度を達成するためには半径15cmのバスケツトで546rpmの
速度で回転しなければならない。達成できる加速度はローターの機械的強度及び
樹脂の圧縮性により制限される。
バスケツト17は密実の底部21、穿孔した円筒側壁23、円筒側壁23の頂
部から内側に延びるリツプ22を備える。円筒側壁23の穿孔は2〜5mmであ
るのが好適である。濾布または濾網内張り25がバスケツト円筒側壁23の内面
上に備えられ、これら濾布または濾網内張りは樹脂Rが円筒側壁23を通過する
のを阻止できる細かさをもつ。濾網内張り25は樹脂粒子の直径の約1/10(
0.1)〜1/3(0.33)の網目寸法をもつのが好ましく、それにより樹脂ビ
ーズはバスケツト中に保持されるが液体はバスケツトを通過させることができる
。スラリー導入管24は固相のスラリーを導入するため導管8を経て3叉弁V1
に接続する。このスラリー導入管24はその下端部にスラリーをバスケツト17
の円筒側壁23に導くためのL字ベンド26を備えるのが好ましい。バスケツト
の回転により生ずる遠心力はバスケツト壁上に平滑な樹脂ケークを形成するのに
一般に充分である。しかし、スラリー導入管24は円筒側壁23上に均一な厚さ
のケークを得るための機械的スラリー展延手段を備えることができ、この機械的
展延手段はバスケツト円筒側壁23から例えば軸に垂直に所望の距離まで延びる
羽根を備え、この羽根はバスケツト中で放射状に動かすことができる。導管11
に接続した反応剤供給管27はバスケツト17中に延び、アミノ酸溶液または洗
浄溶媒を回転する固体樹脂床上に一様に噴霧する多数の噴霧ノズル29を備える
。戻し導管13によりバスケツト17を通つた反応剤または洗浄剤は迅速に反応
器7から排出されて受容/貯溜槽5に戻ることができる。このようにして、反応
器7はバスケツトと接触しまたはバスケツトを埋没させる溜つた液体を含むこと
はない。すなわち、反応器中の流体の液位は囲い15中でバスケツト17の底部
21には昇らない。反応器の殻(囲い)が溢汪しないから、モータをより激しく
動作させることを要する抵抗を創出する流体は存在しない。
調製槽3へ所望の液量を自動的に装入するために、受容/貯溜槽5の仕込み備
蓄量を監視し及び反応器7への液体の流速を監視するために、計測操作される。
更に、全操作をより完全に自動化するために適宜バツチシケンサーSを付設でき
る。合成反応を実時間で監視できるように、閉鎖基離脱操作や洗浄操作の進行を
追跡する計測器(IR検出器のような)も備えることができる。更に、IR検出
器は自動化操作の一体化部分として使用でき、未反応遊離アミンの検査はIR検
出器が反応の終了を示したら直ぐに実施できる。
非金属性湿潤表面または高耐食性湿潤表面を使用する設計が若干の生成物には
必要であることが判明した。このような場合には反応装置1の構成要素は非反応
性材料で造るか、内張りすることができる。このような材料には例えば高ニツケ
ル合金例えばヘイネスステライト社(Haynes Stellite Co.)から入手できるハ
リテトラフルオロエチレンフイルム、316ステンレス鋼がある。
合成反応は下記のように行われる:樹脂及びスラリー溶媒を調製槽3に装入し
、攪拌器を作動させる。樹脂スラリーに使用する樹脂ビーズ(粒子)は小さなビ
ーズで、好適には直径が100μ以下であり、これら樹脂ビーズは0.2%〜1.
5%架橋されている。例えば、樹脂はboc−Pro−RCM[シグマケミカル(Sigma
Chemical)から入手できるような樹脂に結合したboc−プロリンをもつメリ
フィールド(Merrifield)樹脂]からなることができ、溶媒はジクロロメタン(D
CM)であることができる。温度を調製槽3上の温度調整装置(TIC)により30
℃のような所定の温度に調整するのがよい。樹脂スラリーをかき混ぜながらバス
ケツト17の回転を開始し、少なくとも10G、好適には15G以上、更に好適
には50Gまたはそれ以上の加速度を造出すように所望の回転速度(1分間当た
り1000回転)に調整する。樹脂スラリーは導管8及びスラリー導入管24を
経て反応器に直接装入する。バスケツト17にはスラリーをバスケツト中に導入
した時も液体は残らない。樹脂上に作用する遠心力によりバスケツトの内面上に
比較的一様な樹脂ケークR(図2参照)が形成される。ケークRは2〜6cmの
最初の厚さに蓄積されることが好ましい。他の厚さを使用できることは申すまで
もない。残存樹脂を反応器7中に洗い流すために付加的なスラリー溶媒または濾
液循環液を調製槽3に導入することができる。計量ポンプP2を付勢してスラリ
ー溶媒を反応器中に通して循環して反応器中に一様なケークができるのを確保す
る。ケークRが所望の厚さに達したら、3叉弁V3を廃棄に切替えポンプP2を
受容/貯溜槽5が空になるまで運転して残りのスラリー溶媒を廃棄に輸送する。
上述した羽根または刃は樹脂スラリーをバスケツト円筒側壁上に展延するのを
容易にして確実に一様な厚さの樹脂層(床)を生成させる。樹脂スラリーはバス
ケツトの円筒側壁23に塗布された時に、スラリーが所望の厚さより厚くなると
羽根が余計のスラリーを平らに引き延ばす。しかし、そのような機械的展延装置
は一般には平滑な樹脂床を造るのに必要ではない。
樹脂に結合したペプチドのN末端基の保護基離脱溶液は調製槽3で造られる。
保護基離脱溶液の例には純粋なトリフルオロ酢酸(TFA)、またはTFAとDCM(ジ
クロロメタン)との溶液が含まれる。保護基離脱溶液は導管6を通つて受容/貯
溜槽5に輸送される。ポンプP2を付勢し保護基離脱溶液を受容/貯溜槽のルー
プにより循環する。保護基離脱溶液は受容/貯溜槽5から導管11及び反応剤供
給管27を通つて反応器中にポンプ輸送され、噴霧ノズル29により樹脂スラリ
ー床(樹脂床)に向けて噴射され、樹脂床を通過してバスケツト17と囲い15
との間の空間18に達する。保護基離脱溶液は反応器7を出て導管13を経て受
容/貯溜槽5に戻る。導管中及び樹脂床中に残ることがある残留スラリー溶媒は
反応器7を出る保護基離脱溶液(centrate)の最初の部分を導管13上の弁V4
により廃棄または集収に導くことにより除去できる。これによりスラリー溶媒が
受容/貯溜槽5中で保護基離脱溶液と混合するのを防止できる。スラリー溶媒の
排除後、反応器7を出る残留保護基離脱溶液を受容/貯溜槽5に輸送し、更に反
応器7に循環する。循環を所定時間(好適には約3分間)続ける。保護基離脱後
に保護基離脱溶液を、スラリー溶媒について先に述べたように、弁V3により廃
棄または集収に導く。
所望により、樹脂に結合したペプチドのN末端基の保護基の完全な離脱を保証
するために第2の保護基離脱処理を行うことができる。
樹脂は、これを(例えばDCMで)洗浄して保護基離脱溶液を除去することがで
きる。洗浄は必要量の溶媒を調製槽3に装入し、溶媒を受容/貯溜槽5にポンプ
P1で輸送し、ポンプP2を付勢することにより行うことができる。洗浄溶液は
反応器7及び受容/貯溜槽5を所定の時間、すなわち3分間通して循環させる。
前と同様に、弁V4を最初に廃棄に設定して反応装置から残つていることがある
保護基離脱溶液を除く。次いで、弁V4を循環に設定して反応装置中を洗浄溶液
を循環させる。洗浄が完了した後で、洗浄溶液を弁V3を通して反応系から排除
する。
付加的な洗浄(例えばイソプロパノールを使用して)を樹脂を収縮させるため
に実施してもよい。
樹脂を塩基の溶液例えばジイソプロピルエチルアミン(DIEA)の溶液で約20分
間洗浄することによりペプチドを脱プロトン化する。
付加的なDCM洗浄をDIEA塩基を除くために実施することができる。
樹脂はそれをメタノール(MeOH)またはジメチルホルムアミド(DMF)で洗浄
することにより収縮させることができる。
樹脂はそれをDCMで洗浄することにより膨潤させることもできる。
ペプチド連鎖に付加する次のアミノ酸(例えばboc−アルギニン)を調製槽
3に装入する。アミノ酸は予備活性化したものが好適であり、調製槽3には適当
な溶媒または複数種の溶媒、例えばDCM及びDMFもアミノ酸を装入した時に
同時に装入する。次いで、カツプリング剤、例えばDCCまたはDICも調製槽3中の
アミノ酸に添加する。大部分の不溶性副生物が生成する予備活性化期間の後で、
活性化アミノ酸を濾過器F1を通して受容/貯溜槽5に輸送するように弁V1を
操作して活性化反応の不溶性副生物を除去する。濾過器F1は活性化反応の実質
上全ての不溶性副生物を除去する細かさのものである。濾過したアミノ酸を、上
述したように、カツプリングが完了するまで反応器を通して循環させる。
反応中、囲いもバスケツトも反応溶液が溢汪しないから、攪拌槽反応器、振と
うフラスコ式反応器の場合に必要とする液量より少ない、あるいは溢汪回転バス
ケツト反応器の場合に必要とする液量さえより少ない液量を必要とするに過ぎな
い。このように従来より少ない液量を使用できることは多量のアミノ酸を使用し
ないでも、従って反応操作の費用を高めることなしに、より高濃度のアミノ酸の
使用を可能となす。すなわち、原料アミノ酸の使用量を増大させることなしにア
ミノ酸濃度を、例えば溶液1リツトル当たり300ミリモルに増大できる。既に
知られているように、反応速度は反応剤濃度の関数である。従って使用液量を少
なくできることはカツプリング工程の反応速度を増大させるものである。活性化
アミノ酸の温度は調製槽3で、及び活性化アミノ酸が熱交換器HIを循環すると
きにも制御し調整できる。カツプリング反応の終点は反応器から取出した樹脂の
サンプルを試験することにより確認できる。
樹脂を溶媒、例えばDMFで洗浄するきとができる。
不溶性副生物はこれをMeOHで洗浄することにより樹脂から除去できる。
メタノールはこれを溶媒、例えばDCMで洗浄することにより樹脂から除去で
きる。
この操作を次のアミノ酸についても順次に繰返す。理解できるように、濾布及
びバスケツト円筒穿孔側壁は攪拌式反応器または管状SPPS反応器装置中で使用し
た濾過フリツトの代替物である。排出流流路中の小さくて濾布とは別の濾過フリ
ツトの幾何学的制限がなくなるとフリツトにより反応装置に課せられた圧力制限
からも反応器装置は開放される(すなわち、設計者はフリツトの損傷を心配する
ことはない)。従って、反応装置が曝される最大圧力は樹脂ビーズの強度及び樹
脂床の厚さ(圧力は樹脂ビーズを損傷したり樹脂ビーズを強く圧縮したりする程
大きくはあり得ない)及びバスケツト17の強度により調節される。
各工程間において(すなわち、受容/貯溜槽5に次の溶液が装入される間)も
バスケツト17は回転し続ける。これにより前の工程の溶液は次の溶液が反応器
7に導入される前に遠心力によりケークRから速やかに除去される。更に、先に
述べたように、弁V4は各サイクルの開始時に短時間“廃棄”に向けて開かれる
から、これにより、バスケツトの連続した回転によりケークRから強制的に除去
されなかつた前工程溶液が続く次の工程の溶液により装置から強制的に除去され
て装置を清浄にするであろう。このことは前工程の溶液はその最少量以下の量が
反応装置中に残留するに過ぎないことを保証し、ペプチド連鎖の反応剤または洗
浄溶液への暴露の制御を容易にする。
先に述べたように、バスケツトと樹脂床とは溢汪されない。従って、バスケツ
ト中に導入されたすべての反応剤と液体とは良好な速度でケークRを通過する。
すなわち、ケークRを溶液が通るのをバスケツトと反応器の囲いとの間の空間1
8にある液体より妨害されない。従って、ペプチドと反応剤または洗浄溶液との
接触時間を、バスケツトを連続して回転させてポンプP2の運転期間を所定の時
期に合わせることにより、注意深く且つ厳密に制御できる。
粒子に対する流体の相対速度は反応装置の性能、生成物の収率及び品質に影響
する設計上の変数である。反応剤または洗浄剤溶液をバスケツト17に導入する
と、液体は、先に述べたように、樹脂及び濾布を通過して囲い15中に入つた後
、循環して受容/貯溜槽に戻る。液体が反応器を出る速度が、液体が反応器に導
入される速度と本質的に等しいか或いは大きい限り、反応器は液体で溢汪されな
い。反応器バスケツト底部と反応器囲いの底部との間の空間に依存して、液体が
バスケツト底部の高さに届く前に循環サイクルを終了するように時間決めする限
り液体供給速度を液体排出速度より低くすることができる。溶液が樹脂及び濾布
を通過できる速度は液体が樹脂を通過するときの樹脂の抵抗(Kp)及び液体が
濾布を通過するときの濾布の抵抗(B)の関数である。Kp及びBは下記の式に
より計算できる:
μ=液体の粘度;
Cs=液体中の固体の濃度;
A=バスケツト中で使用した濾布の面積に等しい濾過面積;
ΔP=樹脂床を横切る圧力降下;
α=溶液が樹脂ケークを通る時の樹脂ケークの比抵抗(m/kg)で、気孔
の関数である;
Rm=溶液が炉布を通過する時の炉布の抵抗。
遠心分離機中の物体に作用する力は下記の式で表わされ、ωラヂアン/秒で回
転する半径Rの遠心分離機中の物体の加速度は下記の式により得られる:
上記式は加速度を重力による加速度(980cm/秒2)で割ることにより重力単
位で表わすことができる。
樹脂床を横切る圧力降下は下記のようにして得ることができる。流体に作用す
る静圧は式3
により表わされ、ここにPは圧力で、Gは重力及びzは流体の高さである。
式3の重力加速度を式2で置換すると下記式4が得られる:
樹脂床の内側半径と外側半径との間で積分すると下記の式5を生ずる:
上記式は下記の変換式によりラジアン/秒の項で表わすより更に便宜な項[回転
数/分(rev/min)]で表わすことができる:
多孔質媒体を通る圧力降下は下記の式7で表わすことができる:
ここにqは液体の体積流速で、μは液体粘度、mcはケークの質量、αは液体の
流通に対するケークの比抵抗、Rmは液体の流通に対する濾過媒体の抵抗及びA
は濾過面積である。ケークの抵抗αはケークが圧縮されると圧力の関数である。
ケークの抵抗と濾過媒体の抵抗とに対する定数は一定圧力バツチ式濾過実験を行
うことにより、捕集した濾液の体積で割つた濾過時間対濾液体積をプロツトする
ことにより得ることができ、プロツトされた線の勾配がケイクの抵抗に比例し、
濾過時間の軸の切片が濾過媒体の抵抗に比例する。
バスケツト17はバスケツトの中心からリツプ22の半径方向内縁端との距離
に等しい内側半径(IR)(図2参照)と、バスケツトの中心からバスケツトの穿
孔側壁23の距離に等しい外側半径(OR)とをもつ。使用したバスケツトでは外
側半径(OR)は約15cmで、リツプの巾は約7.5cmであつた。従ってバス
ケツトの内側半径(IR)は約7.5cmである。バスケツトの他の寸法もまた使
用できる。反応剤溶液または洗浄溶液がバスケツト17中に導入されると、溶液
の液滴が合体して樹脂ケークの内側表面上に液体壁を形成し、この液体壁は遠心
力により樹脂床を強制的に通過させられる。バスケツト中への溶液流が増加する
と、液体壁の厚さも厚くなる。液体壁の厚さが充分に厚くなつてバスケツトの中
心からこの液体壁の内側表面までの距離(下記表1中のR[inner])がバスケツ
トの内側半径(7.5cm)より小さいと溶液はバスケツトのリツプ22を越え
て溢れでる。この状態でバスケツトは完全に溢汪状態である。下記の表1から解
るように、バスケツト回転速度が500rpmの場合、バスケットは樹脂床の厚
さが5.5cmに対し入口流速102.8ml/秒〜115.7ml/秒でバスケ
ツトは溢汪し始める。樹脂床の厚さが2.5cmの場合には、流速が217.8m
l/秒〜244.9ml/秒でバスケツトは溢汪し始める。バスケツト回転速度
が1000rpmの場合には、流速が遥かに高くなるまでバスケツトは溢汪し始
めることはない。樹脂床の厚さが5.5cmの場合には液流速が449.8ml/
秒〜514.1ml/秒になるまでバスケツトは溢汪し始めることはなく、樹脂
床の厚さが2.5cmの場合には液流速が952.5ml/秒〜1088.6ml
/秒になるまでバスケツトは溢汪し始めることはない。
下記表1の値は63.62cm2の壁面積をもつ遠心分離器に適用して実験的に
得られたKp及びBの値を使用し一連の濾過計算から得られた値である。Kp及
びBの値はバスケツトと囲いとの間の空間18に279.4mm(11インチ)
Hgの一定の差圧P1をかけた場合に得られた値である。それにより得られた
濾過パラメータを半径15cmでバスケツト壁面積1413cm2の遠心分離器
に適用して種々の回転速度に対する液流速を計算し、圧力降下(液厚における)
を得た。圧力P1と濾過面積の変化は濾過係数K及びBに影響を与える。
表 1
流速計算値対樹脂床を横切る圧力降下
図5はバスケツト17中の樹脂床を横切る圧力降下に対する液流速の計算値を
プロツトした図である。
理解されるように、溢汪が起こる前の最大液流速は樹脂床の厚さとバッスケツ
トのリツプ22の半径方向の巾との関数である。従って、リツプ22の巾を増大
することにより、或いは樹脂床の厚さを減少することにより、最大液流速の可能
性値を増大できる。反応器の運転は(著量の液体がリツプを越えて樹脂床をバイ
パスしないならば)樹脂床上の若干の表面液体により妨げられない。重要なこと
はバスケツトが液に没入しないことである(すなわち、バスケツト壁と囲いとの
間の空間18を充満する液体がないことである)。この若干の表面液体は回転中
のバスケツト内の液体体積がそれより僅かだけも多くならないように樹脂床を通
過する液流速を増大するのに役立つことができた。(バスケツトが液に没入して
いないから)制限を設定されないで随意に回転速度を変えることができることは
、液中に没入した円筒が液体で溢汪した槽または殻中で回転しつつある時よりよ
り高い液流速が可能となる。
液と固体とが均一に接触することが反応器の効率的運転のために肝要である。
樹脂と液との満足な接触は、樹脂上に一様に液体を噴霧すること、樹脂床の厚さ
が均一であること、及び液流速及びバスケツト回転速度を注意深く選択すること
により達成できる。固体床を通る液流速は往々にして樹脂床を横切る圧力降下に
直接比例し、また樹脂床の厚さに反比例する。しかし、樹脂は若干ゼラチン状で
あるから高遠心力は樹脂床を圧縮し、それにより樹脂床を通過する液流に対する
抵抗を増大する。樹脂床が充分に高い圧力で圧縮されると、樹脂床を通る液流は
減少し圧力降下は増大する。従って、液体の流れを最大にする有限の回転速度が
ある。
上記表1は15cmの半径をもつバスケツトの500及び1000rpmの回
転速度[これはバスケツト壁の内側表面でそれそれ41123cm/秒(41.
9G)及び164494cm/秒(167.8G)の加速度に相当する]を示す
。しかし、遠心力による樹脂ビーズの圧縮が樹脂床を通る流体の流れを妨害する
に至るまでに遥かに高い加速度に曝すことができる。ビーズの圧縮はビーズの剛
性の関数であり、これはひいては樹脂の架橋度に関連する。
実施例
可変速モータ及びステンレス鋼バスケツトを備えたIEC遠心分離器及びCole-Palm
er Masterflex Model 7518-12ゼン動(蛇腹)式ポンプを反応器として使用した
。バスケツトは内径13cmで高さは5cmであつた。液体を前記遠心分離器に
Master Phar-Medホース、型式6485-24(このホースはバスケツトの中心部(ハブ
)の頂部に液流を向けこの液流を粗大な液滴の連ながりに分割する)を通して添
加した。この設計は樹脂表面を一様な液噴霧で完全にまたは充分に覆うことはで
きなかつた。大体の液流速は200ml/分であつた。アミノ酸及びHOBtをDCC
で予備活性化した。予備活性化アミノ酸溶液を反応器に装入する前に不溶性DC
Uを減圧濾過により予備活性化アミノ酸溶液から除去した。アルコール(メタノ
ール)洗浄液は必要ではなかつた。これは予備活性化工程で大部分のDCUが除か
れたからである。方法は他の点では下記表2に記載した方法と同じである。バス
ケツトの回転速度は500rpm(これは約18.2Gの加速度に相当する)で
あつた。上記条件下で比重1.0をもつ液の厚さ1cmを横切る(溢汪した)圧
力降下は1645N/m2[0.017kg/cm2(0.24psi)]であつた。反
応器用の遠心力分離器濾過面積は204cm2で、空バスケツトの最小液体空塔
速度(200ml/分の流速で)は0.98cm/分であつた。
2組の実験を行つた。第1組みの実験は化学反応なしの樹脂の挙動を評価するた
めに行つた。樹脂をDCMまたはDMF中に分散し、ポリプロピレンの1−3ミクロン
気孔の濾布で内張りした遠心分離器に装入した。樹脂は濾布上に一様な樹脂床を
形成した。この樹脂床はDCM、DMF及びMeOHに暴露すると膨潤及び収縮した。樹脂
ケークは遠心分離器をの回転を止めても短時間の間剥落する傾向はなかつた。し
かし、樹脂ケークは一夜放置して乾燥させると剥落する傾向があつた。樹脂ケー
クは乾燥すると割れたが、その割れは巾が非常に狭い傾向があつた。空洞が時に
より形成されたが、次の溶媒洗浄中に速やかに消失した。樹脂床の表面に液を導
入すると樹脂床表面を平坦にすることが注目された。この僅かな亀裂と空洞の形
成は樹脂ケークを通る液の流れに影響しなかつたと思われ、樹脂ケークを通る液
流は均一であつたと思われる。洗浄操作の初期に樹脂が流出流中にも見られたが
、洗浄を繰返すと流出流は速やかに透明になつた。遠心分離器内には溶媒の蓄積
が事実上起こらなかつたし、またそのことが所望の限り迅速な液流との接触を行
わせたから、液の循環は非常にうまく行われた。バスケツトの壁上に濾布を保持
する維持リングを使用しなかつたから、液の供給工程初期及び洗浄工程の初期に
おける遠心分離器からの固体の若干の損失は一般並みのもので、この実験におい
て予想されたものであつた。第1実験の結果は非常に有望で反応装置の機械的実
施可能性を確認した。
第2実験では、ジペプチドboc-Arg-Glyをメチルベンズヒドリルアミン(MB
HA)樹脂上で合成して短鎖長ペプチド用反応装置の実施可能性を例証した。そし
てループロリド(Leuprolide:pGlu-His-Trp)の最後の3種のアミノ酸をカツプ
リングしてループロリドを造り、中間鎖長のペプチド用反応装置への実施可能性
を例証した。使用した方法を下記表2に述べる:
表2
固相合成法
*洗浄時間はループロリドに対しては5分間増した。
最初の合成(すなわちboc−Arg-Gly)の合成では、樹脂1g当たり1ミリ
当量(1meq)の蛋白質組込み率をもつMBHA樹脂20gを原料物質として使
用した。boc−Gly60ミリモル(3当量)、HOBt及びDCCを最初のカツプリン
グに使用した。アミノ酸を15分間予備活性化し、DCUを濾過して除いた。1時
間反応後に遠心分離器の回転を止め、サンプルを採取しニンヒドリン試験により
遊離アミンを検査した。サンプルはニンヒドリン試験に合格した。バツチをDCM
及びTFAで閉塞基離脱処理し、一夜放置した。
次のカツプリングを60ミリモルのboc−Arg(TOS)を用いてboc−Glyに
ついで上記したのと同じ操作により行つた。カツプリング反応中に1時間と2時
間とで採取したサンプルはニンヒドリン試験に不合格であつた。バツチをboc
−Arg(TOS)1.5当量とHOBt及びDCCとを用いて3分間(ラクタムへの環化を最少
とするために)再カツプリングを行つたところ、ニンヒドリン試験に合格した。
実験の第2部分はループロリド(Leuprolide)中の3種のアミノ酸(Glu-His-
Trp)を付加するにある。プレーループロリド(ポストSer)が得られた。この時
点でペプチド−樹脂は樹脂1g当たり0.5ミリ当量のペプチドを含有した。使
用した方法は丸底フラスコと浸漬管を備えた封蜜すりガラスヘツドとからなる溶
媒循環容器を付加した以外は上記表2に述べた方法と同じである。遠心分離器の
頂部の開口を溝孔を切込んだプラスチツクビーカーで覆い、その溝孔に装入用ホ
ースを挿入した。これらの改変は蒸発による溶媒の損失を減らすために行つた。
新規な構成による第1カツプリングはboc−Trpを用いるにある。サンプルは
最初の1時間後にニンヒドリン試験に合格した。第2のカツプリングをboc−
His(BOM)を用いて行つた。ポンプ速度を増大し、バツチを1時間付加して反応さ
せた。付加反応時間後に樹脂の3つのサンプルを採取した。各サンプルは樹脂ケ
ークの頂部、中央部及び底部から採取したサンプルであり、個々に遊離アミンに
ついて試験した。各サンプル共にニンヒドリン試験は非常に強い陽性を示した。
バツチを1.5当量のboc−His(BOM)で再カツプリングしたところ1時間後に
ニンビドリン試験に合格した。最終カツプリングはp-Gluを用いて行つた。バツ
チを1時間カツプリングしてニンヒドリン試験に合格した。乾燥したペプチド−
樹脂の最後の重量は32gであつた。ペプチド−樹脂2.0gをエチルアミンで
開裂し、保護ペプチド802mgを生じた。得られた粗製ペプチドを逆相HPL
Cで試験したところ、典型的な粗製ループロリドのピークを示した。
第1組の実験の結果は、樹脂が遠心分離器の壁上に一様な樹脂床を形成したこ
と、樹脂がくずれ落ちる或いは脱落する傾向がないことを示した。更に、樹脂床
は最少亀裂を示すに過ぎなつた。空洞や亀裂は洗浄すると見えなくなり、樹脂の
通り抜けが通常極めて少なかつた。濾液中への微粉の通り抜けは、最終カツプリ
ング工程以外は、カツプリング実験中殆ど存在しなかつた。濾過媒体を封止する
より良好な方法が利用可能であり、この問題を解決するものと期待される。
理解されるように、先に述べた反応器装置及びその運転方法は溶媒及び反応剤
が反応器から溢汪しないように保ち、樹脂を通過する迅速な流体速度を可能にし
た。この装置の利点は多数あるが、以下のものを含む:
活性化、カツプリング及び保護基離脱操作中のより正確な温度制御。これは
バスケツトが溢汪することがなく、溢汪した囲い中にバスケツトが埋没しないか
ら可能である。従って、制御を必要とするのは導管11及び反応剤供給管26に
おける液体の温度だけである;
溶媒は、STRの場合のように、囲い15を満たす必要はなく樹脂を分散する
必要もないから、溶媒の使用量を減少できる;
アミノ酸の使用量が減少し、反応速度は増大する。反応速度は反応剤の濃度
に比例する。溶媒量を減少できるから同じアミノ酸濃度を得るためにはアミノ酸
の所要量も減少できる。アミノ酸量を減少させないとアミノ酸濃度は高くなり、
従って反応速度は増大する;
高度に可燃性の溶媒を排除できること。アミノ酸は予備活性化され、濾過さ
れるから、樹脂中のDCU量は非常に少量である。その結果、メタノール洗浄また
はイソプロパノール洗浄は不要である。アルコール洗浄剤の排除は樹脂床を崩壊
させることがある樹脂の“絞り出し”操作を排除する。このことは各アミノ酸の
ペプチドへのカツプリング全所要時間を減少させる。付加的な利点として、ペプ
チド合成操作から求核的溶媒を排除でき、これはこれらの“反応性”化学種の不
十分な除去または可能性ある異種結合汚染(cross-contamination)により課せ
られる危険を排除する。
攪拌式反応器中の樹脂ビーズを懸濁するための攪拌器の剪断及び摩砕作用に
より生ずる樹脂の損傷を排除できること。樹脂はSTR反応器中におけるように攪
拌による応力を受けない。従って、高速度回転する攪拌羽根先端からの樹脂ビー
ズ剪断破損はより少なくなる;
保護基離脱反応による発熱を除去できること。循環する液体を外部熱交換器
で冷却でき、従って樹脂は連続的に冷却されたDCM/TFA溶液に曝される;
保護基離脱反応中の第1TFA装入により発生するカルボカチオンを迅速に除
去することによりペプチドの品質及び収率を改善できること。これは洗浄液を捕
集し循環するか、反応器を一度通過後廃棄できることにより達成できる;
樹脂粒子寸法を小さくでき、しかもバスケツトが反応剤溶液に没入されない
で自由に回転することにより管理し易い圧力降下のために安定な樹脂床中の樹脂
粒子に対し相対的に高流体流速を維持できること;
樹脂の予備活性化操作は濾過によりDCUの除去するから樹脂床外周液体(バ
ルク液体)と樹脂内の反応部位との間の移動速度が改善されること;
バスケツトが流体に没入しないことにより流体と樹脂床との接触時間がより
短く、より制御しやすく、濾過時間がより短くなり、この濾過時間の短縮化はサ
イクル時間を短くしペプチド−樹脂へのTFAの暴露時間をより制御されたものと
なす;
樹脂断片または不溶性副生物により破損または閉塞されるようになる濾過フ
リツトを排除できること。既に述べたように、バスケツト17の穿孔した円筒側
壁23が濾過フリツトの代替する;
樹脂は比較的乾燥状態で洗浄溶媒間を回転されるから、より効率的洗浄が行
われる。次の洗浄溶媒の最初の部分は循環しないで廃棄できる。これは、樹脂か
ら前工程の溶媒を速やかに排除する効果がある;
バスケツト上に一様に形成される樹脂ケークを備えた樹脂床が収縮及び膨潤
に適応できること。円筒状反応器と異なつて樹脂床:濾過面積(すなわちバスケ
ツト側壁)の比が小さい。
上記記載は説明のためだけに記載されたものであり、本発明をこれに制限するも
のではない。添付請求の範囲の範囲内で種々の改変ができることは当業者に明白
であろう。例えば、活性化剤としてDCCの代りにDICを置換できる。DICを使用す
ると樹脂を詰らせる不溶性副生物(DCUのような)を造り出さない。従って、活
性化剤としてDICの使用はメタノール洗浄及び予備活性化を不要とし、このこと
はペプチドの合成に必要とする全時間を短くする。調製槽3はこれを反応装置か
ら除去でき、溶液をすべて受容/貯溜槽5中で調製してもよい。これは調製槽に
関連する制御を受容/貯溜槽に関連させることを必要とし、濾過器F1が導管1
1または導管11上の濾過ループ内に置かれることを必要とする。バスケツトは
垂直軸の周りに水平に回転するけれども、バスケツトは水平軸の周りに(バスケ
ツトが水平軸の側面上にあるように)回転することも、傾斜した(すなわち垂直
線に対し90度未満の角度の)軸の周りに回転することさえできる。これらの例
は単に説明のためのものであるに過ぎない。
【手続補正書】
【提出日】平成10年10月13日(1998.10.13)
【補正内容】
【図1】【図2】【図3】【図4】【図5】
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(81)指定国 EP(AT,BE,CH,DE,
DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,IT,L
U,MC,NL,PT,SE),OA(BF,BJ,CF
,CG,CI,CM,GA,GN,ML,MR,NE,
SN,TD,TG),AP(GH,GM,KE,LS,M
W,SD,SZ,UG,ZW),EA(AM,AZ,BY
,KG,KZ,MD,RU,TJ,TM),AL,AU
,BA,BB,BG,BR,CA,CN,CU,CZ,
EE,GE,GW,HU,ID,IL,IS,JP,K
P,KR,LC,LK,LR,LT,LV,MG,MK
,MN,MX,NO,NZ,PL,RO,SG,SI,
SK,SL,TR,TT,UA,US,UZ,VN,Y
U
(72)発明者 ステイプルトン、マイケル・シー
アメリカ合衆国、ミズーリ州、ペブリー、
パネル・ドライブ 2434
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1.囲い(15)と、該囲いより小さい直径をもち穿孔された側壁(23)を 有し軸の周りに回転可能な、該囲い中のバスケツト(17)と、バスケツトの外 側表面と囲いの内側表面との間のバスケツトと囲いとにより区画される空間(1 8)とを備えた合成反応器(7)を備えた反応装置(1)中で固相ペプチド合成 反応を実施する方法であつて、該方法が (a)バスケツトを所望の回転速度で回転させ;樹脂のスラリーを回転する 反応器のバスケツト中に供給してバスケツトの側壁上に実質上一様な厚さのケー ク(R)を蓄積させ; (b)回転するバスケツトに保護基離脱用溶液を供給して樹脂に結合したペ プチドのN−末端基の保護基を離脱し; (c)回転するバスケツトに1つまたはそれ以上の洗浄溶液を供給して保護 基離脱用溶液をケークから洗浄し; (d)ペプチド連鎖に付加する次のアミノ酸のアミノ酸溶液とカツプリング 溶液とを回転するバスケツトに供給してペプチド連鎖に次のアミノ酸を付加し; (a)〜(d)の工程をペプチド連鎖が完成するまで繰返し、 上記保護基離脱用溶液、洗浄溶液、アミノ酸溶液及びカツプリング溶液の供給 を回転するバスケツト中にそれらの供給した溶液が反応器の囲い中に集積してバ スケツトがそれら供給した溶液中に没入しないように、ペプチド合成の各段階中 にバスケツトが溢汪状態にならないように行うことを包含する固相ペプチド合成 反応の実施方法。 2.所望のペプチド順列の最初のアミノ酸を樹脂の活性部位に結合して樹脂に 結合したペプチドを創製する、請求項1記載の方法。 3.樹脂がスチレンビーズから造られる、請求項1記載の方法。 4.樹脂が100μ以下の直径をもち、0.2%〜1.5%架橋されてなる、請 求項3記載の方法。 5.バスケツトを回転する工程がバスケツトの壁に樹脂ケークを保持させるの に充分な遠心力を発生させるのに充分な速度でバスケツトを回転させる、請求項 1記載の方法。 6.バスケツトの内側表面で少なくとも約10Gの遠心力を得るのに充分な速 度でバスケツトを回転させる、請求項5記載の方法。 7.反応装置が受容/貯溜槽(5)と、受容/貯溜槽(5)の入口と第1導管 (13)を介して囲い(15)の出口と流体連通状態にあつて、受容/貯溜槽( 5)の出口と第2導管11を介して反応器(7)の入口(27)と流体連通状態 にある反応器(7)とを備え、該受容/貯溜槽、反応器、第1及び第2導管は1 つの循環路を区画し、反応器へ溶液を供給する工程が溶液を受容/貯溜槽(5) へ供給し、次いで溶液を反応器へ転送する工程を含み、溶液をケークを強制透過 して反応器空間(18)中に移動させ、反応器空間中に移動した溶液は第1導管 (13)を経て受容/貯溜槽(5)に流れ戻る工程を包含する、請求項1記載の 方法。 8.溶液を回転するバスケツトに供給する工程が所定量の時間に亙り反応器− 第1導管−受容/貯溜槽−第2導管からなる循環路を循環する、請求項7記載の 方法。 9.第2溶液を反応器に導入する前に反応装置から第1溶液を事実上排除する 工程を含む、請求項1記載の方法。 10.受容/貯溜槽(5)を集収器と連通状態に設置し、第1溶液を反応装置 から排除する工程が反応器(7)中の溶液を受容/貯溜槽(5)へ輸送し、受容 /貯溜槽(5)を前記集収器と連通状態にし、受容/貯溜槽の中身を集収器に輸 送することを包含し、前記輸送工程が所定の期間第1溶液の循環を行つた後で且 つ第2溶液の導入を始める前に所定速度でのバスケツトを回転させることからな る、請求項9記載の方法。 11.第1導管(13)を集収器と流体連通状態にし、反応装置から第1溶液 を排除する工程が更に第2溶液を反応器に供給する工程中所定の期間に亙り前記 第1導管を集収器と連通状態にする工程を含む、請求項10記載の方法。 12.溶液の温度を制御する工程を含む、請求項1記載の方法。 13.ケークを蓄積する工程がケークを2cm〜6cmの厚さにケークを蓄積 させることからなる、請求項1記載の方法。 14.アミノ酸を反応器に供給する前に反応器に添加するアミノ酸を予備活性 化する、請求項1記載の方法。 15.予備活性化アミノ酸溶液を反応器に供給する前に該予備活性化アミノ酸 溶液を濾過することにより不溶性副生物を除去する、請求項1記載の方法。 16.反応装置が反応器(7)と受容/貯溜槽(5)との間に設置された濾過 器を備え、溶液が循環路を通して輸送される時に溶液を濾過する工程を含む、請 求項7記載の方法。 17.反応器へ溶液を供給する工程が溶液をノズル(29)を通して樹脂ケー クに向けて噴霧することを含む、請求項1記載の方法。 18.固相ペプチド合成反応を実施する反応装置であつて、該反応装置が入口 、出口、後記する囲い内に含まれる回転可能なバスケツト(17)を備えた囲い (15)を備えた反応器と、ペプチド合成用の溶液が導入される溶液供給槽(5 )とを備え、該回転可能なバスケツトはケークが形成される多孔性側壁(23) を備え、溶液供給槽(5)は入口と出口とを備え、該溶液供給槽の入口は第1導 管13を介して反応器出口と流体連通状態に設置され、該溶液供給槽の出口は第 2導管(11)を介して反応器の入口と流体連通状態に設置されてなり、反応装 置は溶液が反応器バスケツトを埋没しないように反応器バスケツト(17)が非 溢汪状態に維持されるように運転可能である、固相ペプチド合成反応実施用反応 装置。 19.ペプチド合成に使用する第2溶液を反応装置に導入する前にペプチド合 成に使用する第1溶液を反応装置から実質上排除する手段を備えてなる、請求項 18記載の反応装置。 20.反応装置が集収器及び第2導管(11)中の第1弁(V2)を備え、該 第1弁(V2)は溶液供給槽を出る溶液が反応器に入る第1位置と、溶液供給槽 を出る溶液が集収槽に通される第2位置とに選択的に切替可能であり、ペプチド 合成に使用した第1溶液の排除装置が、溶液の循環が完了した後も反応器バスケ ツトを回転させて反応器バスケツト中に存在する溶液をすべて溶液供給槽すなわ ち受容/貯溜槽に送り、該溶液供給槽の中身を次いで前記第1弁V2を介して集 収器に輸送する、反応器、溶液供給槽及び弁を備えてなる、請求項19記載の反 応装置。 21.ペプチド合成に使用した第1溶液の排除手段が更に第1導管(13)中 に第2弁(V4)を備え、該第2弁(V4)は反応器出口が溶液供給槽と連通す る第1位置と、反応器出口が集収器と連通する第2位置とに選択的に切替え可能 であり、反応装置は第2溶液を反応器に供給中、所定の期間第2弁(V4)を第 2位置に切替えて運転される、請求項20記載の反応装置。 22.反応装置が弁(V1)と、反応器及び溶液供給槽と流体連通状態にある 調製槽(3)とを備え、該弁V1は調製槽(3)の中身を溶液供給槽及び反応器 のいずれか一方に輸送するように動作可能である、請求項18記載の反応装置。 23.調製槽(3)で樹脂スラリーが調製され、反応器がスラリー導入導管を 備え、弁(V1)が前記樹脂スラリーを反応器に向けるように運転される、請求 項22記載の反応装置。 24.スラリー導入導管がスラリーを反応器バスケツトの壁に向けて供給する 、請求項23記載の反応装置。 25.スラリー導入導管が反応器バスケツトの壁上に実質上均一な厚さで実質 上平坦なスラリー床を形成し易くする展延装置を備える、請求項24記載の反応 装置。 26.調製槽(3)中で溶解したアミノ酸が予備活性化され、予備活性化され たアミノ酸は弁(V1)を介して溶液供給槽に輸送される、請求項22記載の反 応装置。 27.反応装置が弁(V1)と溶液供給槽との間に設置された濾過器(F1) 備え、アミノ酸溶液が濾過器(F1)を通される、請求項26記載の反応装置。
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