JP2005206525A - Automatic continuous peptide synthesizer - Google Patents
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Abstract
Description
本発明はペプチド連続自動合成装置に関し、更に詳細には相溶状態・分離状態が温度で可逆変化する溶媒セットを利用したペプチド液相合成装置に係わる。 The present invention relates to a peptide continuous automatic synthesizer, and more particularly to a peptide liquid phase synthesizer using a solvent set in which a compatible state and a separated state reversibly change with temperature.
本発明者らは、先に温度を制御することにより相溶性の状態と相分離の状態とに可逆的に状態を制御できる溶媒システムを用いた液相ペプチド合成法を案出した(特開2003−62448、特開2003−183298)。 The present inventors previously devised a liquid-phase peptide synthesis method using a solvent system that can control the temperature reversibly between a compatible state and a phase-separated state (Japanese Patent Laid-Open No. 2003). -62448, JP2003-183298).
本発明は上記液相ペプチド合成法を連続で実施するための装置であって、特に各試薬の反応効率を高レベルに維持するために、液体担体及びアミノ酸試薬のロスを最小限に抑えることができるようになすことに重点を置いた連続自動合成装置を提供せんとするものである。 The present invention is an apparatus for continuously carrying out the above liquid phase peptide synthesis method, and in particular, in order to maintain the reaction efficiency of each reagent at a high level, the loss of the liquid carrier and the amino acid reagent can be minimized. We intend to provide a continuous automatic synthesizer with an emphasis on what we can do.
而して、本発明の要旨とするところは、所定のタイミングで水平に移動するアミノ酸テーブルによって保持された複数のアミノ酸容器と、所定のタイミングで各アミノ酸容器と試薬瓶の上に順次移動し且つ所定のタイミングで上下動するようになしたアミノ酸容器用の分注ノズルと、支持テーブル上に保持され、適宜の温度調節機構によって所定の範囲内において迅速な加熱、冷却が行われる複数の反応容器と、前記反応容器内の液体の液面と界面を検出する液面センサー及び界面センサーと、支持テーブル上に保持された複数の回収容器と、前記反応容器に配設した、下端が反応容器の底部に臨むノズルと、前記回収容器に配設した、下端が回収容器の底部に臨むノズル及び底部から所定の高さの位置に臨むノズルと、所定のタイミングで各反応容器上に順次移動するようになした反応容器用の2個の分注ノズルと、所定のタイミングで各回収容器上に順次移動するようになした回収容器用の分注ノズルと、前記反応容器用の2個の分注ノズルのうちの一方と、アミノ酸容器用の分注ノズルと、複数の下層試薬瓶とを接続する流路と、前記反応容器用の2個の分注ノズルのうちのもう一方と、回収容器用の分注ノズルと、複数の上層試薬瓶とを接続する流路と、前記反応容器に配設したノズルと前記回収容器に配設した2個のノズルとを接続する流路とからなり、前記各流路の適宜の箇所にポンプと三方電磁弁を配設し、適宜のタイミングで送液するようになしたことを特徴とするペプチド連続自動合成装置にある。 Thus, the gist of the present invention is that a plurality of amino acid containers held by an amino acid table that moves horizontally at a predetermined timing, each amino acid container and a reagent bottle are sequentially moved at a predetermined timing, and A dispensing nozzle for an amino acid container that moves up and down at a predetermined timing, and a plurality of reaction containers that are held on a support table and that are rapidly heated and cooled within a predetermined range by an appropriate temperature adjustment mechanism A liquid level sensor and an interface sensor for detecting a liquid level and an interface of the liquid in the reaction container, a plurality of recovery containers held on a support table, and a lower end of the reaction container disposed on the reaction container. A nozzle that faces the bottom, a nozzle that is disposed in the collection container, a nozzle whose bottom end faces the bottom of the collection container, and a nozzle that faces a position at a predetermined height from the bottom, and at a predetermined timing Two dispensing nozzles for the reaction container that are sequentially moved onto the reaction container, a dispensing nozzle for the collection container that is sequentially moved onto each collection container at a predetermined timing, and the reaction One of the two dispensing nozzles for the container, a dispensing nozzle for the amino acid container, a flow path connecting the plurality of lower layer reagent bottles, and the two dispensing nozzles for the reaction container The other, a dispensing container dispensing nozzle, a flow path connecting a plurality of upper layer reagent bottles, a nozzle disposed in the reaction container, and two nozzles disposed in the collection container There is provided a continuous peptide automatic synthesizer characterized in that a pump and a three-way solenoid valve are arranged at appropriate locations in each of the flow channels, and the liquid is sent at an appropriate timing.
本発明によれば、本発明者らが先に案出した液相ペプチド合成法を効率よく実施することができ、加えて液体担体及びアミノ酸試薬のロスを最小限に抑えて、各試薬の反応効率を高レベルに維持することができるものである。 According to the present invention, the liquid phase peptide synthesis method previously devised by the present inventors can be carried out efficiently, and in addition, the reaction of each reagent can be carried out with minimal loss of the liquid carrier and amino acid reagent. Efficiency can be maintained at a high level.
以下、本発明の実施例について説明する。
図1は装置全体の概略的構成図、図2は装置の上部側の正面図、図3は装置の下部側の正面図、図4は装置の下部側を一部省略して示した右側面図、図5は装置の平面図、図6は反応容器と回収容器並びに分注ノズル部分の斜視図である。
Examples of the present invention will be described below.
1 is a schematic configuration diagram of the entire apparatus, FIG. 2 is a front view of the upper side of the apparatus, FIG. 3 is a front view of the lower side of the apparatus, and FIG. 4 is a right side view in which the lower side of the apparatus is partially omitted. FIG. 5 is a plan view of the apparatus, and FIG. 6 is a perspective view of a reaction container, a recovery container, and a dispensing nozzle.
図中、1は本体ケースである。また、該本体ケース1の下部側には後記試薬瓶及び廃液瓶の収容室2と、後記冷却水循環器の収容室3とが形成されている。また、該本体ケース1の上部側には後記アミノ酸容器、反応容器、回収容器、分注ノズル及びこれらを結ぶ送液ラインとを収納する内ケース4が配設されている。尚、該内ケース4は、ペプチドは水分によって反応が狂うことから、機密性を高めると共に、圧力を高めてN2 等の不活性ガスを充満させている。
In the figure, 1 is a main body case. In addition, a storage chamber 2 for reagent bottles and waste liquid bottles and a
5は複数のアミノ酸容器6、6、6・・・を垂直に保持するアミノ酸テーブルである。また、該アミノ酸テーブル5は、本実施例にあっては、アミノ酸容器6、6、6・・・を4行5列に保持することができるようになしている。そしてまた、該アミノ酸テーブル5は、駆動モータ7、駆動プーリ8、従動プーリ9、該駆動プーリ8と従動プーリ9間に掛け回したベルト10、該ベルト10とアミノ酸テーブル5とを結合する結合部材11とからなる移動操作機構をもって所定のタイミングで水平方向に移動するようになされている。尚、12、13は該アミノ酸テーブル5のガイド部材である。
14、14、14・・・は各アミノ酸容器6、6、6・・・内に入れる攪拌スターラであり、アミノ酸テーブル5の下方に配設した回転駆動機構15によって回転せしめられるものである。尚、該回転駆動機構15は公知のものを用いればよく、駆動モータ16と、該駆動モータ16を駆動源として回転する、各アミノ酸容器6、6、6・・・の底部下方に設けた磁石付き円形回転駆動板17、17、17・・・とからなっている。
14, 14, 14... Are stirring stirrers placed in the respective
18は後記分注ノズルホルダーによって保持された、アミノ酸容器用の分注ノズルであり、所定のタイミングで前記各アミノ酸容器6、6、6・・・と試薬瓶6Aの上に順次移動し且つ所定のタイミングで上下動するようになされている。また、該分注ノズル18には容器の有無を検出する容器センサー18Aが付設されている。
19は前記分注ノズル18の移動操作機構であり、水平移動操作部と垂直移動操作部とからなるものである。20は該水平移動操作部であり、前記内ケース4内に立設した架台21と、該架台21上に水平に取り付けた支承部22と、該支承部22の前面に設けた、垂直移動操作部における支承部を水平にガイドするガイド部材23と、該支承部22に固着した駆動モータ(図示せず。)、駆動プーリ24、従動プーリ25、該駆動プーリ24と従動プーリ25間に掛け回したベルト26と、該ベルト26と垂直移動操作部における支承部とを結合する結合部材27とをもって構成する移動操作機構とからなるものである。
28は垂直移動操作部であり、前記ガイド部材23をもって支承部22の前面に沿って水平方向移動自在に支承され、且つ前記支承部22に設けられた移動操作機構によって駆動せしめられる、前記支承部22と直交した支承部29と、図示しない昇降操作機構をもって、該支承部29の前面に沿って上下動せしめられる分注ノズルホルダー30とからなるものである。
31、31、31・・・は前記内ケース4内に設けた支持テーブル32上に並列してセットされる反応容器である。また、該反応容器31、31、31・・・は、本実施例にあっては4本としているが、これ以上としても、或いはこれ以下としてもよい。また、該反応容器31、31、31・・・には、後記ノズル保持具を介して下端が該反応容器の底部に臨むノズル33が配設されている。
31, 31, 31... Are reaction vessels set in parallel on a support table 32 provided in the
34は液面センサー、35は界面センサーであり、これらは前記反応容器31、31、31・・・の夫々に対応して配設されている。また、前記反応容器31、31、31・・・は温度調節機構36によって5〜80℃の範囲において迅速な温度制御がなされるものである。また、該温度調節機構36は、反応容器31、31、31・・・を含むジャケット37内に冷却水循環器38によって冷却水(図示せず。)を循環させて冷却するか、或いはヒーター39をもって加熱するようになすものである。尚、38aは冷却水の流入管、38bは冷却水の流出管である。
40、40、40・・・は各反応容器31、31、31・・・内に入れる攪拌スターラであり、支持板32の下方に配設した回転駆動機構41によって回転せしめられるものである。尚、該回転駆動機構41は公知のものを用いればよく、駆動モータ42と、該駆動モータ42を駆動源として回転する、各反応容器31、31、31・・・の底部下方に設けた磁石付き円形回転板43、43、43・・・とからなっている。
40, 40, 40... Are stirring stirrers placed in the
44、44、44・・・は前記内ケース4内に設けた支持テーブル32上に並列してセットされる回収容器である。尚、32aは該回収容器44、44、44・・・を保持するラックである。また、該回収容器44、44、44・・・は本実施例にあっては前記各反応容器31、31、31・・・の数に対応させて4本としている。また、該回収容器44、44、44・・・には、ノズル保持具45を介して、下端が該回収容器の底部に臨むノズル46と、底部から所定の高さの位置に臨むノズル47とが配設されている。尚、前記ノズル保持具45は、前記反応容器31と回収容器44にまたがるようになされ、且つ反応容器31と回収容器44に被さる部分の中央部に円形の孔45a、45aを設けてなるものである。
44, 44, 44 ... are collection containers set in parallel on a support table 32 provided in the
48、48、48・・・は各回収容器44、44、44・・・内に入れる攪拌スターラであり、支持板32の下方に配設した回転駆動機構(図示せず。)によって回転せしめられるものである。尚、該回転駆動機構は前記回転駆動機構41と同一であるから、説明は省略する。
48, 48, 48... Are stirring stirrers placed in the
49、50は後記分注ノズルホルダーによって保持された、反応容器用の分注ノズルであり、所定のタイミングで前記反応容器31、31、31・・・の上に順次移動するようになされている。
49 and 50 are reaction vessel dispensing nozzles held by a later-described dispensing nozzle holder, which are sequentially moved onto the
51は後記分注ノズルホルダーによって保持された、回収容器用の分注ノズルであり、所定のタイミングで前記回収容器44、44、44・・・の上に順次移動するものである。
52は前記分注ノズル49、50、51の移動操作機構であり、前記反応容器31、31、31・・・と回収容器44、44、44・・・の上方に、これらと平行するように水平に配設した支持板53と、該支持板53の上面に設けたガイド部材54と、該ガイド部材54をもって支持板53の上面に沿って水平方向移動自在に支承された支持基板55と、該支持基板55の前後に水平に一体的に張り出す分注ノズルホルダー56、57と、前記支持板53の上面に固着した駆動モータ58、駆動プーリ59、従動プーリ60、該駆動プーリ59と従動プーリ60間に掛け回したベルト61、該ベルト61と前記支持基板55とを結合する止めネジ62とをもって構成する移動操作機構とからなるものである。
52 is a mechanism for moving the dispensing
63は下層(1)溶媒瓶、64は下層(2)試薬瓶(脱Fmoc剤)、65は下層(3)試薬瓶、66は上層(1)溶媒瓶、67は上層(2)試薬瓶、68は廃液瓶である。これらの瓶は前記本体ケース1の下部の収容室2に収納されている。また、69は洗浄槽、70、71はパージ槽である。
63 is a lower layer (1) solvent bottle, 64 is a lower layer (2) reagent bottle (de-Fmoc agent), 65 is a lower layer (3) reagent bottle, 66 is an upper layer (1) solvent bottle, 67 is an upper layer (2) reagent bottle, 68 is a waste liquid bottle. These bottles are stored in a storage chamber 2 below the
72は分注ノズル49、分注ノズル18、下層(1)溶媒瓶63、下層(2)試薬瓶64、下層(3)試薬瓶65とを結ぶ流路であり、分注ノズル49と下層(2)試薬瓶64とを結ぶ流路72aと、該流路72aの途中部に三方電磁弁73を介して接続された分注ノズル18への流路72bと、前記流路72aの途中部における前記流路72bより上流側に三方電磁弁74を介して接続された下層(1)溶媒瓶63への流路72cと、前記流路72bと流路72cとを結ぶ、途中部に三方電磁弁75を介してシリンジポンプ76が配設された流路72dと、前記流路72aの途中部における前記流路72bと流路72cとの間に三方電磁弁77を介して接続された下層(3)試薬瓶65への流路72eと、前記流路72aの途中部における前記流路72bを挟んでこれの上流と下流に各々の端部を接続され且つ上流側の端部は三方電磁弁78を介して接続された流路72fと、前記流路72aの途中部における前記流路72fの下流側の接続部より下流側に配設されたセラミックポンプ79と、前記流路72aの途中部における前記流路72bと前記流路72fの上流側の接続部との間に配設されたセラミックポンプ80とからなるものである。
72 is a flow path connecting the dispensing nozzle 49, the dispensing
81は分注ノズル50、分注ノズル51、上層(1)溶媒瓶66、上層(2)試薬瓶67とを結ぶ流路であり、分注ノズル51と上層(1)溶媒瓶66とを結ぶ流路81aと、該流路81aの途中部に三方電磁弁82を介して接続された分注ノズル50への流路81bと、前記流路81aの途中部における前記流路81bより上流側に三方電磁弁83を介して接続された上層(2)試薬瓶67への流路81cと、前記流路81aにおける前記流路81bと流路81cとの間に配設されたセラミックポンプ84とからなるものである。
81 is a flow path connecting the dispensing
85は前記ノズル33とノズル46、47とを結ぶ流路であり、ノズル33とノズル46とを結ぶ流路85aと、該流路85aの途中部に三方電磁弁86を介して接続された分注ノズル47への流路85bと、前記流路85aの途中部における前記流路85bより上流側に配設されたセラミックポンプ87とからなるものである。
次に、上記実施例の作用について説明する。
先ず、アミノ酸の活性化を行う。アミノ酸テーブル5を移動させて一列目のアミノ酸容器6を分注ノズル18の真下に位置させる。このとき容器センサー18Aで容器の有無を確認し、無ければエラー表示をする。次に、下層(1)溶媒瓶63内の下層溶媒(DMF)をアミノ酸を収容したアミノ酸容器6に注入する。尚、このとき該DMFの注入量は20mlとする。また、このときは攪拌を行わない。続いて試薬瓶6A内の試薬と下層(1)溶媒瓶63内の下層溶媒(DMF)を注入する。尚、試薬の注入量は0.1ml、DMFは20mlとする。また、このときはスターラ14により攪拌しながら行う。そして最後に所定の時間スターラ14により攪拌を行う。そしてまた、以上の手順をもって順次隣のアミノ酸容器6内のアミノ酸の活性化を行う。
Next, the operation of the above embodiment will be described.
First, the amino acid is activated. The amino acid table 5 is moved to position the first row of
一方、上記アミノ酸の活性化と同時に上層液の作成を行う。反応容器31に上層(1)溶媒瓶66内の上層溶媒(MCH)を注入する。尚、該MCHの注入量は40mlとする。次に、温度調節機構36によって反応容器31を40〜80℃、望ましくは60℃に加温し、5分間スターラ40をもって攪拌する。次に、液面センサー34によって検出し、所定量に達するまで上層MCH瓶66内のMCHを注入する。
On the other hand, the upper layer solution is prepared simultaneously with the activation of the amino acid. The upper layer solvent (MCH) in the upper layer (1)
次に、脱Fmoc反応を行う。反応容器31に下層(2)試薬瓶64内の下層試薬(脱Fmoc剤:DBU試液)を注入する。尚、該DBU試液の注入量は40mlとする。またこのときは攪拌しながら行う。次に、温度調節機構36によって反応容器31を40〜80℃、望ましくは60℃に加温し、10分間スターラ40をもって攪拌する。次に温度調節機構36によって冷却し、その後静置する。尚、冷却時間は5分間とし、また静置時間は0.5分間とする。次に、界面センサー35によって検出し、界面部分まで下層のDBUを抜き取って回収容器44に送る。そして最後に流路を空にする。
Next, a de-Fmoc reaction is performed. A lower layer reagent (de-Fmoc agent: DBU reagent) in the lower layer (2)
次に、廃液からの回収を行う。回収容器44に上層(1)溶媒瓶66内の上層溶媒(MCH)を所定量注入する。尚、該MCHの注入量は10mlとし、また攪拌しながら行う。次にスターラ48をもって攪拌した後静置する。尚、攪拌時間は1分間とし、静置時間は0.5分間とする。そして、回収容器44内の上層MCHを反応容器31に戻す。このとき戻された反応容器31内の上層MCHの量を液面センサー34によって検出し、所定の量を越えた残りは廃液とする。そしてその後、流路を空にする。そして更に、液面センサー34によって検出し、上層(1)溶媒瓶66内のMCHを所定量注入して補充する。尚、これは最大5mlまでとする。
Next, recovery from the waste liquid is performed. A predetermined amount of the upper layer solvent (MCH) in the upper layer (1)
次に、脱Fmoc剤の洗浄を行う。反応容器31に下層(1)溶媒瓶63内の下層溶媒(DMF)を注入する。尚、該DMFの注入量は40mlとし、攪拌しながら行う。次に、1分間スターラ40をもって攪拌する。次に、温度調節機構36によって冷却し、その後静置する。尚、冷却時間は1分間とし、また静置時間は0.5分間とする。次に、界面センサー35によって検出し、界面部分まで下層DMFを抜き取って回収容器44に送る。そして最後に流路を空にする。
Next, the de-Fmoc agent is washed. The lower layer solvent (DMF) in the lower layer (1)
次に、廃液からの回収を行う。回収容器44に上層(1)溶媒瓶66内の上層溶媒(MCH)を所定量注入する。尚、該MCHの注入量は10mlとし、また攪拌しながら行う。次にスターラ48をもって攪拌した後静置する。尚、攪拌時間は1分間とし、静置時間は0.5分間とする。そして、回収容器44内の上層MCHを反応容器31に戻す。このとき戻された反応容器31内の上層MCHの量を液面センサー34によって検出し、所定の量を越えたら残りは廃液とする。そしてその後、流路を空にする。そして更に、液面センサー34によって検出し、上層(1)溶媒瓶66内のMCHを所定量注入して補充する。
Next, recovery from the waste liquid is performed. A predetermined amount of the upper layer solvent (MCH) in the upper layer (1)
次に、縮合反応を行う。アミノ酸容器6、6、6・・・内の各活性化したアミノ酸を各反応容器31、31、31・・・に全量送液する。また、これは攪拌しながら行う。次に、温度調節機構36によって反応容器31を40〜80℃、望ましくは60℃に加温し、30分間スターラ40をもって攪拌する。次に、温度調節機構36によって冷却し、その後静置する。尚、冷却時間は5分間とし、また静置時間は0.5分間とする。次に、界面センサー35によって検出し、界面部分まで下層DMFを抜き取って回収容器44に送る。そして最後に流路を空にする。
Next, a condensation reaction is performed. All the activated amino acids in the
次に、廃液からの回収を行う。回収容器44に上層(1)溶媒瓶66内の上層溶媒(MCH)を所定量注入する。尚、該MCHの注入量は10mlとし、また攪拌しながら行う。次にスターラ48をもって攪拌した後静置する。尚、攪拌時間は1分間とし、静置時間は0.5分間とする。そして、回収容器44内の上層MCHを反応容器31に戻す。このとき戻された反応容器31内の上層MCHの量を液面センサー34によって検出し、所定の量を越えたら残りは廃液とする。そしてその後、流路を空にする。そして更に、液面センサー34によって検出し、上層(1)溶媒瓶66内のMCHを所定量注入して補充する。尚、これは最大5mlまでとする。
Next, recovery from the waste liquid is performed. A predetermined amount of the upper layer solvent (MCH) in the upper layer (1)
上記アミノ酸の活性化反応から上層MCHの補充までの工程を繰り返すことにより縮合反応を繰り返すものである。また、以上の工程はコンピュータによる自動制御とすることが望ましい。そして、合成終了後反応容器31内にあるペプチドを含む液体担体は、反応容器31ごと装置から取り出し、手作業で後操作(切り出し、評価、精製等)を行うものである。
The condensation reaction is repeated by repeating the steps from the amino acid activation reaction to the replenishment of the upper layer MCH. Further, it is desirable that the above processes are automatically controlled by a computer. Then, the liquid carrier containing the peptide in the
1 本体ケース
4 内ケース
5 アミノ酸テーブル
6、6 アミノ酸容器
14 攪拌スターラ
18 分注ノズル
19 分注ノズルの移動操作機構
20 水平移動操作部
28 垂直移動操作部
31、31 反応容器
33 ノズル
34 液面センサー
35 界面センサー
36 温度調節機構
37 ジャケット
38 冷却水循環器
39 ヒーター
40 攪拌スターラ
44、44 回収容器
46 ノズル
47 ノズル
48 攪拌スターラ
49、50 分注ノズル
51 分注ノズル
52 分注ノズルの移動操作機構
63 下層(1)溶媒瓶
64 下層(2)試薬瓶(脱Fmoc剤)
65 下層(3)試薬瓶
66 上層(1)試薬瓶
67 上層(2)試薬瓶
68 廃液瓶
69 洗浄槽
70、71 パージ槽
72 流路
81 流路
85 流路
DESCRIPTION OF
65 Lower layer (3)
Claims (2)
2. The peptide continuous automatic synthesizer according to claim 1, wherein an inner case is installed in the main body case to increase confidentiality and pressure and is filled with an inert gas, and a processing operation is performed in the inner case.
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Legal Events
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Effective date: 20061225 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 |
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A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20100127 |
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A02 | Decision of refusal |
Effective date: 20100602 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 |