JPH0256635B2 - - Google Patents

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JPH0256635B2
JPH0256635B2 JP56148903A JP14890381A JPH0256635B2 JP H0256635 B2 JPH0256635 B2 JP H0256635B2 JP 56148903 A JP56148903 A JP 56148903A JP 14890381 A JP14890381 A JP 14890381A JP H0256635 B2 JPH0256635 B2 JP H0256635B2
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Ii Futsudo Reroi
Daburyuu Funkapiraa Maikeru
Jei Doraiaa Uiriamu
Emu Hyuuitsuku Rodonii
Daburyuu Sutaaku Anton
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Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

本発明は一般に、化学的プロセスを行なうため
の改良装置及び方法に関し、さらに詳細には多数
のアミノ酸単位を含有する蛋白質又はペプチド鎖
の順次減成をこれら単位の順序を決定するために
自動的に行なう改良装置に関するものである。 蛋白質及びペプチドにおけるアミノ酸単位の線
順序は、それらの生物学的機能を理解しかつ最終
的には同じ機能を示む化学物を合成する手段とし
て極めて興味がある。アミノ酸の線順序を決定す
るため各種の技術が使用されているが、恐らく最
も成功しているものはエドマン法として知られて
いるものであろう。種々な形のエドマン法及びこ
れら方法を自動的に行なうための装置が下記の刊
行物に記載されている。 エドマン及びペツグ、「蛋白質順序決定装置」、
ヨーロピアン・ジヤーナル・バイオケミストリ
ー、第1巻(1967)、第80〜91頁;ホイツトマン
−リーブオールド、「自動変換装置を備えた改良
順序決定装置による大腸菌における10種のリボソ
ーム蛋白質のアミノ酸順序研究」、ホツペセイラ
ース・ツアイトシユリフト・フイジオロジツシ
エ・ヘミー、第354巻、第1415頁(1973);ホイツ
トマン−リーブオールド等、「アニリノチアゾリ
ノンからPTHアミノ酸への自動変換に対する改
良順序決定装置に結合した装置」、アナリテイカ
ル・バイオケミストリー、第75巻、第621頁
(1976);1976年5月25日付「アミノ酸順序の自動
決定法」と題する米国特許第3959307号;フンカ
ピラー及びフード、「改良順序決定装置と非蛋白
質キヤリア(ポリプレン)と高圧液体クロマトグ
ラフイーとを使用するポリペプチドの直接搭ミク
ロ順序分析」、バイオケミストリー第2124頁
(1978);アール・エー・ラウルセン、ヨーロピア
ン・ジヤーナル・バイオケミストリー、第20頁
(1971);イー・ワツハター、エツチ・マツハライ
ト、エツチ・ホフナー及びジエー・オツト、
FEBSレター第35巻、第97頁(1973);1973年4
月3日付「化学過程を自動的に行なうための装
置」と題する米国特許第3725010号;1973年2月
20日付「ペプチド鎖の順次減成方法」と題する米
国特許第3717436号;1975年7月1日付「ペプチ
ド及び蛋白質の順序決定装置」と題する米国特許
第3892531号;1977年12月27日付「ペプチド又は
蛋白質の順序決定方法及び装置」と題する米国特
許第4065412号。さらに特記すべき装置は、1979
年12月26日付で出願された「化学過程の実施装
置」と題する米国特許出願番号第106828号明細書
に記載されている。 簡単に云えば、上記刊行物において検討されて
いるように、エドマンの順次減成方法は3つの工
程、すなわち結合(coupling)と開裂
(cleavage)と変換(conversion)とを含んでい
る。結合工程においては、フエニルイソチオシア
ネートがペプチドのN−末端αアミノ基と反応し
てフエニルチオカルバミル誘導体を生成する。開
裂工程においては、無水酸を使用してフエニルチ
オカルバミル誘導体を開裂させることによりアニ
リノチアゾリノンが生成される。チアゾリノンを
抽出した後、残部ペプチドは次サイクルの結合及
び開裂反応に使用される。酸水溶液を使用してチ
アゾリノンをフエニルチオヒダントインに変換さ
せ、これをたとえばクロマトグラフイーのような
適当な方法で分析することができる。 米国特許第3725010号の自動化装置、更には上
記に挙げたホイツトマン−リーブオールドの論文
並びに米国特許出願第106828号で改良された自動
化装置は、通常「回転カツプ」として知られそし
て密閉反応室内に置かれる回転反応セルの内壁に
形成させた薄膜において、反応を行なうような自
動化順序決定装置である。室に対し調節した量の
液体試薬を導入及び除去する手段を設けて、不活
性雰囲気中で蛋白質又はペプチドの試料と反応さ
せる。分析すべき試料は最初に回転カツプ中に置
かれ、次いで結合及び開裂反応を行なうのに必要
な各種の試薬及び溶剤が順次して導入及び除去さ
れる。カツプが回転する際、液体試薬と溶剤とは
それ自身でカツプ壁部上に薄膜を形成して、試料
薄膜中に浸透してこれと反応する。試薬は試料薄
膜を溶解させ、エドマン法の結合及び開裂工程を
遂行する。結合及び開裂工程の完了後、反応室を
排気して試薬の揮発成分を除去する。結合後の排
気に続いて、残存する試料薄膜を溶剤で抽出する
ことにより不揮発成分を除去する。開裂後の排気
に続いて、生成したチアゾリノンを溶剤により試
料薄膜から抽出しかつ別のフラスコに移して変換
工程を行なうか又は各種フラクシヨンを集めて乾
燥する装置に移す。変換工程を変換フラスコ中で
直ちに行なわない場合は、この工程を後に多数の
フラクシヨンについて同時に行なうことができ
る。 回転カツプに対する流体の導入及び導出は、反
応室の上壁部の開口部を封止しそこからカツプ内
のある位置まで垂下する栓を貫通する流体用導管
によつて達成される。流体は回転カツプ中へその
底部に隣接する個所において直接に導入され、カ
ツプの円筒状内表面における環状溝から抜き取ら
れる。抜き取るべき流体はカツプが高速回転する
とき遠心力により環状溝中に強制送入され、溝中
に突入した内方端部を有する導管を介して抜き取
られる。したがつて、この流出導管は、反応生成
物と副生物並びに抽出用溶剤を除去するための掬
出し器として作用する。 回転カツプ装置中の蛋白質又はペプチド試料自
体が凝集性薄膜を形成するのに充分な量を持たな
い場合は、操作は、しばしばカツプの内壁上で溶
剤抽出の際に比較的厚い層の非蛋白質キヤリア材
料内にて行なわれる。次いで、結合及び開裂反応
が起こりうるよう、反応工程の際にキヤリア材料
と試料とを液体試薬中に溶解させる。化学組成
1,5−ジメチル−1,5−ジアザウンデカメチ
レンポリメトブロマイドを有する高分子第4アン
モニウム塩がこの目的で使用されている。試料を
確実に保持するにはキヤリアが相当量で使用せね
ばならず、そしてキヤリアと試料の両者は液体試
薬により溶解させて、試料と試薬との間で反応を
可能ならしめられる。 回転カツプ型の装置は多くの場合許容しうる実
験結果を与えることもあるが、幾つかの欠点を有
する。たとえば、主として使用する試薬が液状で
あり、これを多量に使用せねばならないため、適
当に多量の蛋白質又はペプチド試料を取得しかつ
必要試薬の充分な供給を確保する経費が極めて高
くつく。液体試料と溶剤とは、これらがカツプ壁
上を通過する際試料部分を薄膜から分離させてカ
ツプの壁部から洗い流す傾向を有し、装置の各連
続サイクルで得られる末端アミノ酸単位の収率を
減少させる。したがつて、充分な試料が最後のサ
イクルまで残留して有用な結果を得ることを確保
するには、試料の初期量を充分大にせねばならな
い。さらに、この型式の装置は、反応室の容積が
大きくかつそこに存在する試料を減圧乾燥するこ
とにより準揮発性の液体試薬と溶剤とを反復除去
する必要があるため、かなり長いサイクル時間を
必要とする。さらに、回転カツプ順序決定装置は
製造及び修理が共に極めて複雑で高価につく。 異なる型式の順序決定装置が上記ラウルセン及
びワツハターの文献に開示されており、この場合
試料は共有結合により複数の小ビーズの表面に不
動化される。これらビーズは反応塔内に収納され
て多孔性充填物を形成し、この反応塔に液体試薬
を満たして化学プロセスを遂行する。使用する開
裂試薬は蛋白質及びペプチドに対し優れた溶剤で
あるため、試料をその場に保持するには共有結合
が完全でなければならない。しかしながら、共有
結合は実際上達成困難である。また、充填塔は洗
浄困難であつて、そこに存在するビーズは使用中
に崩壊する傾向がある。 従来、静止反応室内に試料を入れてこの試料を
気体若しくは蒸気状の少なくとも1種の試薬にか
けることにより、これら装置の欠点を克服するよ
う設計した順序決定装置が提案されている。上記
の米国特許第3892531及び4065412号はこのような
2種の装置を開示しているが、そのいずれも充分
満足には作動しない。 米国特許第3892531号の装置は反応室内に閉鎖
指状伸長部を備えており、これによりペプチド若
しくは蛋白質試料を順次して気体試薬と溶剤とに
曝露する間調節された温度に保持する。試薬を導
入する都度、伸長部を内部から冷却してそこで凝
縮を生ぜしめる。次いで伸長部を加温して試料を
液体中に溶解させ、反応を進行させる。試料と反
応させた後、望ましくない準揮発性薬品を熱と不
活性ガス流との組合せにより試料から乾燥させ、
或いは伸長部上に凝縮する溶剤により末端アミノ
酸と共に伸長部から滴下するまで洗浄することが
できる。 米国特許第4065412号の装置及び方法において
は、蛋白質又はペプチド試料は、化学的結合又は
直接吸着により反応塔内の多数の小さな巨孔執ビ
ーズの内表面と外表面との両者に被覆される。各
種の試薬及び溶剤を気体状又は液状のいずれかで
順次に充填塔に通して所望の減成反応を生ぜしめ
る。反応塔に対する試薬と溶剤との流れは、10位
置回転面封止弁により制御される。 残念ながら、これら特許の装置は、多数の減成
サイクルにおいて、許容しうる結果を達成するの
に充分な汚染のない環境を与えない。たとえば、
これら装置においては蛋白質又はペプチド試料を
効率的に洗浄するのが困難である。溶剤が試料か
ら滴下する点まで溶剤を凝縮させることにより試
料を洗浄する上記方法は、種々の反応生成物の微
量を試料上に残し、その後の化学反応を汚染する
傾向がある。同様に、反応塔内に試料を保持する
のに使用する充填物は、汚染を避けるため各種の
化学生成物を塔中に完全に移動させて塔から除去
せねばならないため洗浄困難である。これは、多
量の溶剤を使用してさえ容易に行なわれない。何
故なら、溶剤は蛋白質試料の大部分が存在するビ
ーズ内部の小孔部を通過せずに、ビーズ間の間隙
を通過する傾向を有するからである。これら装置
の流体供給管路及び流れ弁は、また充分な排気が
困難であり、化学残留物を捕捉する傾向を有し、
これら残留物はその後の反応サイクルにおける目
的とする化学反応を妨げることがある。 さらに、反応塔に充填物として使用されるガラ
ス若しくはプラスチツクビーズは、多数の減成サ
イクルにおいての使用中崩壊する傾向を有し、こ
の装置系をそこを通しての流体の流過を妨げる点
にまで閉塞させてしまう。かくして、実際上サイ
クル間で系を洗浄するのは不可能となり、塔内に
おける化学反応が不可能となるまでに汚染される
ようになる。 上記した幾つかの因子により惹起される汚染
は、順次の減成過程の継続中の累積的に進行す
る。したがつて、反応セル内の試料と試薬とは
増々汚染されるようになり、所望の結合及び開裂
反応を妨げると共に、多くの望ましくない反応を
ひき起こさせる。かくして、装置の各完結サイク
ルからの収率は減少し、一連の汚染物がフラクシ
ヨン中に入り込む。 収率は、たとえば充填物の崩壊、洗落し用溶剤
中への試料の溶解、及び充填物と試料との間の吸
着結合の破れを含む種々の理由に基づく試料の直
接的損失によりさらに低下する。 これらの作用は、多量の蛋白質又はペプチド試
料が使用できる場合或いは連鎖が比較的少数の単
位しか有しない場合には看過することもできる
が、連鎖が極めて多数の単位を有する場合或いは
極めて少量の特定蛋白質又はペプチドが入手され
る場合には状況が厳しくなる。インターフエロン
の場合にはこれら両者の状況が存在する。このイ
ンターフエロンとは或る種のウイルス感染に呼応
してひと細胞内に生成される小型蛋白質である。
インターフエロンは臨床医学の分野で最近多くの
話題を呼んでいる。何故なら、これはウイルス感
染を抑制する有効物質であると有望視されかつ抗
癌剤として極めて有望と思われるからである。イ
ンターフエロンは極めて少量しか生産されず、し
たがつて少量しか入手できない。現在、2種のひ
とインターフエロンの実際的な全世界における生
産は、多量のひと白血球(白血球インターフエロ
ン)又は或る種のひと組織培養細胞(繊維芽細胞
インターフエロン)を入手しうる比較的少数の先
進国に限られる。この制約されたインターフエロ
ンの生産能力のため、充分管理された臨床研究及
びこの分子がどのように作用するかについての基
礎的解析を行なうことが困難である。さらに状況
を複雑にしていることは、インターフエロンが約
150個のアミノ酸単位の連鎖で構成され、分析の
為にはこれら単位を個々に連鎖から開裂させねば
ならないことである。上記した種類の汚染損失
は、使用しうる蛋白質が極めて少量であるためイ
ンターフエロンにおける最初の数個のアミノ酸単
位の順序決定を妨げる。最初の数個の開裂サイク
ルを越えると、少量の試料は有意の結果がもはや
得られない点まで汚染されるようになる。 試料から開裂された各種のチアゾリノンをより
安定なフエニルチオヒダントインまで変換させる
ための、本出願人の知る最も精巧な従来の装置
は、ホイツトマン−リーブオールドの上記論文に
記載され、そして上記の米国特許出願番号第
106828号で改良されたような変換フラスコであ
る。しかしながら、本出願人は、試薬と溶剤とを
適当な毛細管により導入する場合このフラスコが
内壁部の非効率的洗浄により障害を呈することを
知つた。試薬と溶剤とを不活性ガスの流れと共に
供給してフラスコ壁部の液体を飛散させることに
よりフラスコ壁を洗浄できることが示唆されてい
る。しかしながら、この技術はフラスコへの液体
の乱調な流れをもたらし、液体供給容量の調節を
極めて困難にする。 さらに、本出願人は、もつと小容量の液体を収
容するよう従来の変換フラスコの寸法を著しく減
寸すると、変換反応の際内容物を撹拌しかつその
準揮発性成分を蒸発させるためフラスコの液体内
容物中に不活性ガス気泡を最適度に分散させるの
が困難になることを見出した。これらの目的でフ
ラスコの底部に導入される不活性ガスは比較的大
きな気泡として液体の表面まで上昇する傾向を有
し、液体を均一に撹拌せずにむしろフラスコ頂部
への液体の飛散を促進してしまう。 したがつて、多くの用途において、たとえば蛋
白質又はペプチドの順序決定のような化学過程を
実施するための、効率よく操作できかつ最小の装
置汚染でもつて最大限の順序決定サイクルを極め
て少量の試料により成功裡に実施しうるような装
置を提供することが望まれている。 概述すると、本発明は、反応室を画成する内部
表面を備えた室手段を含み、この室は流体を加圧
流れとして導通させるための入口及び出口手段を
備える。さらに、複数の流体に対し拡散により透
過性でありかつ室内に位置づけられる固体マトリ
ツクス手段が含まれる。このマトリツクス手段中
に埋入された試料は不動化されると共に、室を通
過する複数の流体のいずれにも露曝されてこれら
と化学的に反応する。 室手段は、固体マトリツクス手段を薄膜として
担持する表面手段を含むことができ、そしてマト
リツクス手段はたとえば1,5−ジメチル−1,
5−ジアザウンデカメチレンボリメトブロマイド
又は(N,N−ジメチル−3,5−ジメチレン−
ピペリジニウムクロライド)のような高分子第4
アンモニウム塩から構成することができる。 表面手段は室手段の内壁の全体又は一部として
構成することができるし、また室をほぼ横方向に
横断して延在しかつ流体を貫通させうる多孔質シ
ート手段からなることもできる。シート手段は複
数のガラス繊維で作られたシートから構成するこ
とができる。 室手段はその対向係合表面上にそれぞれ第1及
び第2空洞部を備えた一対の隣接室要素から構成
することができ、これらの第1及び第2空洞部は
互いに整列して反応室を形成する。第1及び第2
空洞部は係合面から離れる方向に、空洞部がそれ
ぞれ入口及び出口手段と連通する位置までテーパ
づけることができる。多孔質シート手段を使用す
る場合は、これを係合表面の少なくとも一方にお
ける凹部に収容し、第1及び第2空洞部を実質的
に分離する配向をもつて室内に保持する。室手段
は、封止関係で係合表面間に挾持された少なくと
も1枚の屈撓性材料のシートを含むことができ、
この屈撓性材料は複数の流体に対し透過性であ
る。また、室要素の少なくとも1つはその係合表
面上に空洞部の周囲に延在する隆起部分を備える
ことができ、これにより屈撓材料のシートを室要
素の係合表面に対し圧接し、かくして封止効果を
向上させる。 入口及び出口手段はそれぞれ室要素を貫通して
延びかつその内方端部において多孔質シート手段
の両側で反応室と連通する一対の毛細管通路から
構成することができる。これら毛細管は反応室と
同軸的であり、そこから室要素のほぼ平坦な外部
表面における外方毛細管開口部まで延在すること
ができる。 室中に複数の流体を順次に流過させる手段は、
表面上に複数のほぼ平坦なバルブ部位を備え2つ
の端部間で連続して形成されそして第1開口部を
介してバルブ部位のそれぞれに連通する第1通路
とそれぞれ第2開口部を介してバルブ部位の1つ
に連通する複数の第2通路とを具備する弁ブロツ
ク手段、及び各バルブ部位を覆う複数の弾性かつ
実質的に不透過性のダイヤフラムを包含し、各ダ
イヤフラムはバルブ部位の1つに圧接されてその
部位に連通する第1及び第2開口部を閉鎖する第
1封止状態と、その部位から引き離されて弁ブロ
ツク手段の外部を通して第1開口部と第2開口部
との間に流体流路を与える第2状態との間で作動
し、それにより第1通路と第2通路との間の流体
流れを選択的に調節することができる。接続手段
は少なくとも1つの傾斜フエルールを含み、これ
を管部材周囲に滑り係合にて密接嵌装すると共
に、通路の1つに連通する弁ブロツク手段におけ
る異なる傾斜の凹部に圧接させて、フエルールに
かかる内向きの力がフエルールと凹部との間の比
較的小さい接触面積に集中してこれらの間に流体
シールをもたらすようにする。凹部は好ましくは
前記フエルールよりも大きな角度で傾斜する。さ
らに、接続手段は、第1通路を装置の他の部分に
接続するため第1通路の一端部に取付け部を備え
ることができ、かくして第1通路はこの取付け部
と取付け部から最も離間した第2通路との間の流
体流れをフラツシユさせうるようなマニホールド
として作用する。第1通路は、鋸歯形状を有しか
つ交互の交差部において各バルブ部位に連通する
導管を形成するよう端部対端部で接続した複数の
直線通路から構成することができる。 装置は、各種の流体を導入及び除去するため内
部に突入する複数の毛細管を備えた変換フラスコ
を含むことができ、これら毛細管の少なくとも1
本は孔部を閉鎖しかつ複数の半径方向に離間した
制限オリフイスを設けた内方端部を備え、かくし
て毛細管を通る流体の流れはフラスコの内壁部に
対しスプレー作用を与えて内壁部を洗浄する。さ
らに、フラスコの底部に近接する個所で終端する
毛細管は閉鎖端部を備えると共にそれに近接して
複数の半径方向に離間した制限オリフイスを備
え、かくして毛細管通を通るガスの内方流れは複
数の小気泡を発生してフラスコ内の液体を撹拌し
或いはその乾燥を促進する。 化学物質の試料につき化学的プロセスを順次実
施する本発明の方法は、複数の流体に対し拡散に
より透過性である固体マトリツクスに試料を埋込
み、入口と出口とを備える密閉室の内部に固体マ
トリツクスを包入し、複数の流体を室中に加圧流
として入口から出口まで試料が各流体に露曝され
るように順次流過させ、それにより試料を不動化
させると共に試料と流体との間の化学的相互作用
を達成することからなつている。固体マトリツク
スは、密閉室の内壁部上に薄膜として支持するこ
とができる。その他の方法として、固体マトリツ
クスは多孔質シート上に支持させることもでき、
このシートを入口から出口まで通過する流体がこ
のシートを必らず通過するように入口と出口との
間の位置に室をほぼ横断して延在させる。固体マ
トリツクス中に試料を埋入する工程は、固体マト
リツクスを支持表面に薄膜として施こし、次いで
試料を含有する溶液をこの薄膜に、試料溶液がマ
トリツクスを溶解するように施こす工程からなる
ことができる。次いで、液体を溶液から蒸発させ
て、試料が埋入された薄膜を残留させる。 本発明の目的は、化学物質の試料につき最小の
試料損失と最小の系汚染とでもつて化学的プロセ
スを順次実施するための装置及び方法を提供する
ことである。 さらに、本発明の目的は、極めて少量の試料に
つき化学的プロセスを最小量の試薬と溶剤との使
用により順次実施するための経済的装置及び方法
を提供することである。 本発明の他の目的は、化学的プロセスを順次実
施するための極めて短いサイクル時間を有する改
良装置及び方法を提供することである。 さらに、本発明の目的は、試料をサイクル間で
より効果的に洗浄しうるような、試料に対し化学
的プロセスを順次実施するための改良装置及び方
法を提供することである。 本発明の装置及び方法は、減成過程に使用され
る試薬と溶剤との両者に対し拡散により透過しう
る薄膜として形成した固体マトリツクスの内部に
蛋白質又はペプチド試料を不動化させることによ
り、従来の順序決定装置に関する多くの問題を解
決する。かくして、完全な共有結合を達成する困
難な問題が回避され、同様に試料が支持体表面上
に直接吸着されて移動液体相の機械的剪断力に曝
されたとき遭遇するような試料損失の問題も回避
される。試料はマトリツクスによりしつかり固定
される一方、それより小さい試薬と溶剤とアミノ
酸誘導体とはマトリツクス中に拡散することがで
き、減成過程における種々な工程を行なうのに充
分な濃度までマトリツクス中に効果的に溶解する
ことができる。固体マトリツクスは気体試薬に露
呈された際にも試料を極めて効果的に保持するの
で、実際上如何なる形状の試料支持体表面をも何
らの試料損失なしに使用することができる。反応
室の内壁部自身を充分な支持体表面とすることが
できる。 系の完全洗浄を著しく容易化させる支持体表面
は、複数の重なつたガラス繊維で作られ、流過反
応室を横断して延在する多孔質シートである。多
孔性は繊維間の空隙によつて与えられる。この構
造は流体流れ方向に最小の寸法でもつて比較的大
きい総表面積を有する。固体マトリツクスは繊維
表面上に薄膜を形成し、試薬と溶剤とが薄膜中に
容易に拡散してそこに埋設された試料と反応する
のを可能にする。これは、最小限量の試薬と溶剤
とを用いて比較的短時間に化学過程と洗浄サイク
ルとを試料について行なうことを可能にする。試
薬と溶剤とは、その或る物は気体又は蒸気の形態
であるが、薄膜を透過して試料と接触し、これと
最大限に完全かつ効果的に反応する。 ここに開示した多孔質シートの比較的薄い形態
は、さらに、比較的少量の溶剤により試料から残
留試薬と反応生成物とを完全に洗浄する能力を高
める。溶剤は、試薬と反応生成物とをこれらを系
から除去するにはシートの表面から比較的短距離
だけ移動させればよい。シート表面から外れた個
所からは、それらを容易に室外に誘導して試料を
次回の反応工程用の状態にすることができる。少
量の溶剤使用は溶剤費用の節約となるだけでな
く、試料が反応室から洗い出されて損失する傾向
をも減少させる。 さらに、気体又は蒸気状の試薬を使用すること
は、試薬に対する試料の完全露出にも貢献し、必
要とされる試薬の量を最小にする。試薬の使用を
少なくすることは、エドマン減成技術に使用され
る試薬が極めて汚染を嫌いしたがつて極めて高価
であるため重要である。さらに、試料とこれを含
有する固体マトリツクスとは気体試薬により溶解
されず、支持体表面からの試料の分離による試料
損失の問題を除去する。 本発明の反応室は、気体及び液体の両試薬を試
料を保持した多孔質シート中に通過させしかも試
料が外部不純物により又は一反応工程若しくはサ
イクルから次の工程若しくはサイクルへと運ばれ
る化学物質により汚染されないように構成され
る。たとえば、当接する室要素が2つ組合され
て、多孔質シート各例に第1及び第2空洞部を構
成する低容積の反応室を形成する。室自身から各
室要素を介して反対方向に延びる一対の毛細管通
路は、気体又は液体状の複数の流体が加圧流とし
て室を通過しかつ試料マトリツクスを通過するの
を可能にする。室と通路との容積が小さいことは
試薬と溶剤との必要量を最小限にすると共に、サ
イクル間における系の減圧乾燥を容易にする。2
つの室要素は、その係合表面においてこれら係合
表面間に挾持された屈撓性材料のシートによつて
封着される。この材料は室を通過する複数の流体
に対し透過性であり、実際にガスがより均一に多
孔質シートと接触するよう分散させることにより
室を通過するガスの流れを向上させる。 反応室の別の具体例は、単一の毛細管又は毛細
管型通路であつてその内部表面上すなわち孔部上
に薄膜として形成された固体マトリツクスを有す
る。蛋白質又はペプチド試料を多孔質シートの場
合と同様にマトリツクス中に埋入し、試薬と溶剤
とを毛細管中に順次通過させて試料と相互作用さ
せる。上記した室構造は、多孔質シート部材なし
でこの目的に使用することができる。次いで、試
料含有マトリツクスを第1及び第2空洞部の表面
上に形成させる。同様に、固体マトリツクスを支
持する表面は、試薬と溶剤の流体をマトリツクス
上に流しうるような実質的に任意の方法で製作す
ることができる。 室及び変換フラスコ両者に対して導入及び導出
される流体の流れを調節するための本発明の新規
な弁アセンブリは、流体の相互汚染を避けるよう
に特に製作される。各弁手段は単一の導管を複数
の他の導管と対峙させて、この単一の導管を他の
導管のそれぞれに選択的に接続する。単一の導管
は弁ブロツクにおいて第1通路の一端部と連通す
るように作られる一方、他の導管のそれぞれは第
2通路の1つに接続される。常閉状態において、
各バルブ部位を覆うダイヤフラムのそれぞれはガ
ス圧により弁ブロツクの表面に圧接されて第1通
路と特定バルブ部位に到る第2通路との連通を防
止する。単一導管と他の導管との流体連通は、ダ
イヤフラムの1つ若しくはそれ以上に減圧をかけ
てダイヤフラムをバルブ部位から引き離すと共に
流体を各通路に対する開口部間に存在する弁ブロ
ツクの表面上に流すことにより選択的に与えるこ
とができる。第1通路の遠隔端部においてバルブ
部位に通じる第2通路は、弁に対する各流体の供
給を完全にする目的で、たとえば不活性ガスのよ
うなフラツシング流体の加圧源に接続することが
できる。かくして、特定の試薬又は溶剤を供給弁
の対応ダイヤフラムに減圧をかけて反応室中に導
入した後、第1通路の遠隔端部におけるダイヤフ
ラムを開放して、第1通路内に残存する試薬又は
溶剤を全て室へと押し込むことにより供給を完全
にすることができる。これは、第1通路の連続性
により可能となり、マニホールドを形成すること
により次の試薬又は溶剤の供給が開始される前に
特定の試薬又は溶剤がパージされる。反応室に対
する出口に弁が存在する場合は、第1通路を出口
に接続する一方、第2通路をそれぞれ変換フラス
コと真空源と排棄部とに接続する。第1通路の連
続性は、完全な排気を可能にすると共に、サイク
ル間において準揮発性物質がそこに捕捉される可
能性を実質的に除去する。 ここに開示した第1弁通路の「鋸歯」形状は順
序決定装置の分野で他の弁アセンブリに従来使用
されている。しかしながら、本出願人が知つてい
る従来の鋸歯弁アセンブリは、主ブロツク内にお
ける通路の連通及び非連通の状態間を往復して摺
動するよう、主弁ブロツク上のバルブ部位に対し
て装着された複数の個々のブロツクを組込んでい
る。摺動ブロツクは磨耗する傾向を有し、大気と
通路間との両者に対して漏れを生ぜしめる。ここ
に開示した新規な弁アセンブリは、従来の鋸歯マ
ニホールドを一連のダイヤフラムと組合せて各通
路に連通する開口部対の間の流れを確立及び遮断
することにより、磨耗の問題を解決する。ダイヤ
フラムは、たとえば市販のフルオロカーボン重合
体のような実質的に不活性の材料で作ることがで
き、劣化することなく長期にわたつて機能する。
さらに、弁通路を外部導管に接続する従来の手段
は、弁ブロツクの側部に過剰圧力を及ぼす傾向が
あり、弁ブロツクの上部封止表面の歪を促進する
と共に密封作用能力の喪失をも促進する。特に、
本出願人が知つている従来の鋸歯弁は、各導管と
関連するほぼ平坦なフランジ表面を弁ブロツクの
側部に圧接して平滑表面対の間における一連の封
止を行なうことにより、外部導管を弁通路に接続
する。これら部品のそれぞれは実際に加工するこ
とが極めて困難なたとえばフルオロカーボン重合
体のような材料で作られるため、各封止表面を互
いに一致させて所要の封止を形成するには非常に
大きな圧力をかけねばならない。圧力は弁ブロツ
クによつて支えられるため、その上部封止表面の
歪をもたらす。 本発明の弁アセンブリは、弁ブロツクに対し不
当な圧力をかけることなく封止を行なうよう、弁
ブロツクにおける異なるテーパの凹部に部分的に
収容しうる複数のテーパつきフエルールを備え
る。比較的小さい封止力をフエルールの特定部分
に集中させて、ブロツクを歪めることなくフエル
ールに対応するテーパつき凹部に対し封着する。 フエルールの各側で異なるテーパを有する表面
間において界面を設ければ、得られる封止がさら
に向上する。異なるテーパの表面間におけるこの
種の界面は、好ましくは最適の封止特性を得るよ
うフエルールの両側に設けられる。 本発明の変換フラスコは、フラスコの内壁部に
衝突するスプレーの形で試薬と力剤とを導入し、
そこに凝縮又は飛散している全ての化学物質を壁
部からフラスコ内の液体中へと洗い流すことを可
能にする。サイクル間で系の相互汚染となる主原
因がかくして除去される。さらに、変換フラスコ
はガスが液体中を小気泡の形態で上方に移動して
液体を均一に撹拌し、その準揮発性成分を乾燥す
るのを可能にし、しかも過度の激しいバブリング
と飛散とによる試料の損失をもたらすことがな
い。これは、敏感なアミノ酸誘導体からの急速か
つ穏かな液体除去を促進する。かくして、アミノ
酸誘導体を変換フラスコ中に移送するのに使用し
た溶剤を、上記したホイツトマン−リーブオール
ド特許におけるよりもずつと短時間(5〜10分間
でなく1〜2分間)かつより低温度(50〜80℃で
なく40〜50℃)で除去することができる。これ
は、たとえばセリン、スレオニン、ヒスチジン、
アルギニン及びトリプトフアンのような最も不安
定なアミノ酸誘導体の収率を著しく向上させる。
変換フラスコ中に使用される試薬は、不活性ガス
気泡の微細な流れと、ホイツトマン−リーブオー
ルド特許において必要とされる30〜40分間でなく
3〜5分間の低減圧との組合せにより除去するこ
とができる。ホイツトマン−リーブオールドの方
法においては、試薬の乾燥を、変換フラスコ総サ
イクル時間が第1反応室の総サイクル時間以下と
なるような要件る満たすため、変換フラスコ内の
アミノ酸残留物に対して導入した直後に開始せね
ばならない。変換用試薬の酸成分、すなわちトリ
フルオロ酢酸若しくは塩酸はそれが溶解されてい
る水よりもずつと揮発聖が大であるため、この酸
成分はホイツトマン−リーブオールドの乾燥工程
で早く除去されて、変換工程の大部分において水
溶液以外の何物にもアミノ酸誘導体を残留させな
い傾向を有する。これは、グリシン及びプロリン
の誘導体の不完全変換と他の誘導体の分解とをも
たらす。本発明の変換装置において、変換用試薬
は完全変換に充分な時間、すなわち30〜40分間に
わたりアミノ酸誘導体と接触させ続け、次いで3
〜5分間内に急速に乾燥させることができ、しか
も変換フラスコの内部全体に試料を飛散させるこ
とがない。 以下、図面を参照して本発明の具体例について
説明する。 図面を参照すれば、第1図及び第2図には、本
発明を具現した装置が全体を参照符号10で示さ
れている。装置10は、室装置12と、変換フラ
スコ14と、フラクシヨンコレクター16とを含
み、そのそれぞれは自動制御装置18により操作
される。加圧された溶剤及び試薬の貯槽の配列体
20がダイヤフラム型流れ弁の列22を介して反
応室12と変換フラスコ14とに接続される。第
2の弁列24は、反応室から変換フラスコ14及
びその他位置への液体の流れを調節する。第3の
列のダイヤフラム弁26は、変換フラスコとフラ
クシヨンコレクターとを排棄又は真空手段に接続
しかつフラスコからフラクシヨンコレクターへの
流体流れを調節する作用を行なう。 過された不活性ガス源28は高度に精製され
た不活性ガス、好ましくはアルゴンを装置10に
供給し、溶剤及び試薬の貯槽を加圧し、酸素含有
空気を装置系から掃気し、様々の時点における系
内の試薬及び溶剤の乾燥過程を促進する。圧力調
節弁と計器の群列30は、各溶剤及び各試薬の貯
槽に対するガス圧並びに装置10の他の部分のそ
れぞれに対する圧力を個々に調節する役目をな
す。 装置10の操作態様を第3図に示す。室装置1
2は加熱環境32内に存在し、好ましい具体例に
おいては入口通路及び出口通路36及び38にそ
れぞれ連通する反応室34を画成する。入口通路
36は、流体導管40を介して複数の貯槽列2
0、すなわち試薬貯槽42,44,46及び48
並びに溶剤貯槽50,52及び54に接続するこ
とができる。貯槽42乃至54は不活性ガス圧源
28により個々のガス圧調節器56と電磁弁58
との列を介して加圧される。貯槽42乃至54の
それぞれは、さらに個々の流れ弁62と個々の流
れ調節器64とを介してその内部の流体レベルの
上方の個所にて排棄トラツプ60に接続すること
ができる。不活性ガス源28から貯槽に導入され
た加圧不活性ガスは、かくして流れ調節器64に
より調節された速度で排棄トラツプ60に排気す
ることができる。貯槽42乃至54の流出量は、
流体導管40に一端が接続された連続マニホール
ド68と連通するダイヤフラム弁66を介して
個々に調節される。かくして、加圧貯槽42乃至
54からの流体は、弁66の選択的作動により導
管40と室入口通路36とを経て反応室34に移
送することができる。試薬と溶剤との送給を助成
すると共に、供給後にマニホールド68と導管4
0とをフラツシユするため、不活性ガス源28か
らの加圧不活性ガスを、圧力調節器70とダイヤ
フラム弁72とを介して導管40とは反対の端部
にてマニホールド68に導入することができる。
かくして弁72の作動は加圧ガスをマニホールド
68の最外端から導入して、その中の全ての試薬
又は溶剤を導管40と通路36とを介して反応室
34に移動させる。 貯槽44,46及び48の流体出口には、流れ
調節器76に対し直列にガス流量計74を設け
る。何故なら、それらに貯蔵された試薬は気体又
は蒸気状で使用される一方、残りの溶剤と試薬と
は液状で使用されるからである。ガス放出速度を
対応する弁66により正確に調節するには、流量
計74と流れ調節器76とが必要である。 反応室34からの流体流れは、連続マニホール
ド84を介して出口通路38に連通するダイヤフ
ラム弁78,80及び82によつて調節される。
弁78を開くと、所望の反応生成物、代表的には
蛋白質又はペプチド試料のN−末端アミノ酸単位
が導管86を通過して変換フラスコ14へと移動
する。弁82を開いて出口通路38を排棄トラツ
プ60に接続することにより、望ましくない試薬
と溶剤と反応生成物とを廃棄することができ、ま
た弁80は出口通路38を真空トラツプ88と真
空ポンプ90とに接続して反応室34、出口通路
38、マニホールド84を排気する。 同様に、変換フラスコ14及びフラクシヨンコ
レクター16も、それぞれ弁92及び94を介し
て排棄トラツプ60にそして弁96及び98を、
介して真空トラツプに接続することができる。 試薬貯槽100及び101と溶剤貯槽102と
は、導管104を介し試薬と溶剤とを変換フラス
コ14に供給する為に用意される。貯槽100,
101及び102は圧力調節器106と電磁弁1
08とを介して不活性ガス源28により加圧さ
れ、かつ個々の排気弁110と流れ調節器111
とを介して排棄トラツプ60に接続される。貯槽
100,101及び102の流体出口は、導管1
04に一端を連通した連続マニホールド114に
ダイヤフラム弁112を介して接続される。かく
して、加圧貯槽からの流体の流れが弁112の選
択的開放によりもたらされて、試薬又は溶剤のい
ずれかをマニホールド114中に排出することが
できる。不活性ガス源は圧力調節器116とダイ
ヤフラム弁118とを介し導管104とは反対側
のマニホールド端部に接続して、試薬又は溶剤を
マニホールドと導管とを介して変換フラスコ14
へのその移動を推進させることができる。 さらに、不活性ガス源28は圧力調節器120
とダイヤフラム弁122と導管124とを介して
変換フラスコに接続され、そして圧力調節器12
6と弁128とを介してフラクシヨンコレクター
16にも接続される。フラスコ14内において、
所期の態様で特定フラクシヨンが変換された時、
これをガス圧により導管124と弁131とを介
してフラスコからフラクシヨンコレクター16へ
と放出してその内部の容器内に貯蔵することがで
きる。フラクシヨンを放出した後、フラスコ14
には比較的高いレベルまで溶剤を満たして、そこ
に存在する全ての残留化学物質を溶解させること
ができる。次いで、溶剤をガス圧により導管12
4と弁125とを介して排棄トラツプ60に排出
し、次のアミノ酸誘導体を供給しうる態勢にフラ
スコをフラツシユする。 フラクシヨンコレクター16は、装置10の各
サイクルの都度、次回のアミノ酸単位のフラクシ
ヨンをフラスコ14から受入れるよう空容器を位
置決めするため制御装置18により割出し作動さ
れる、容器を円形に配列した回転盤から基本的に
構成される。 制御装置18は好ましくは完全自動化装置であ
つて、ダイヤフラム弁66,72,78,80,
82,92,94,96,98,112,11
8,122,125,128及び131と電磁弁
58,62,108及び110とを制御する。さ
らに制御装置18は、加熱環境32を所望温度に
保つ機構(図示せず)、フラクシヨンコレクター
16、真空ポンプ90、並びに系全体の各種セン
サーを制御する。上記した各ガス圧調節器及び流
量調節器は始動の際手動により調整されて、対応
する流体導管内に所望の圧力と流れとを確立す
る。 室装置12を第4図及び第5図に詳細に示す
が、これはスリーブ132を支持する2部片式基
部130からなり、スリーブは第1及び第2室要
素134及び136を内蔵する。スリーブ132
には、スリーブの軸線と心合しかつ基部130の
円筒状凹部にぴつたりと収容される拡大円筒状部
138が設けられる。この円筒状部138は、基
部130と螺合する保持カラー142によつて所
定位置に保たれる。 室要素134及び136は円筒状のガラス部材
であつて、それぞれ対向する合着面144及び1
46を備えると共に、スリーブ132内に心合状
態で密接して収容される。上記した入口及び出口
通路36及び38はそれぞれ室要素134及び1
36を貫通して軸線方向に延在し、好ましくは1
mm程度の直径を有する毛細管通路である。室要素
134及び136の軸線方向外端部148及び1
50は一般に平坦であつて、スリーブ132に対
し軸線方向に室要素に緩衝を与える為実質的に不
活性な材料で作られた一対の薄い弾性ワツシヤー
と当接される。上方弾性ワツシヤー152の上部
に位置する金属ワツシヤー154には、スリーブ
132の上端部におけるスロツト158に係合す
る対向固定耳部156を設ける。この金属ワツシ
ヤー154は、スリーブ132の上端部に螺着さ
れたキヤツプ160により所定位置に保たれて、
室要素をスリーブに対して所定の位置に正しく保
持する。耳部156とスロツト158との嵌合
は、キヤツプ160が装着されたときワツシヤー
154が回転するのを防止し、かくして室要素の
回転によりキヤツプが組体を破損するのを防止す
る。流体導管40には末広下端部162が設けら
れ、これは導管40の孔部が入口通路36に連通
するよう室要素134の外端部148に当接す
る。導管40は、支持ワツシヤー164と取付け
部材166とを備え、後者をキヤツプ160中に
軸線方向に螺着することによつて、末広端部16
2を封止状態で室要素134に圧接する。導管4
0は、たとえば市販のフルオロカーボン重合体の
ような任意の弾性かつ実質的に不活性の材料で製
作することができる。導管40の孔部と入口通路
36との整列は、共通軸線の周囲に各種の相互取
付け部品を精密に組立てることにより確保され
る。 出口通路38は、鋼製スリーブ174内に収納
された実質的に不活性な材料の部材172によ
り、上記の連続マニホールド84に連通して設置
される。スリーブ174は平滑な外面を有し、拡
大円筒部138と基部130との整列した軸線方
向開口部176及び178内に収容される。部材
172は鋼製スリーブ174を越えて上下し、軸
線方向に延在して、第2室要素136の外端部1
50とマニホールド84を画成する弁ブロツク1
82のテーパつき凹部180とに係合する。部材
172内部の軸線通路184は、出口通路38及
びマニホールド84の一端部に正確に整列して、
室要素136から弁ブロツク182まで単一の連
続毛細管通路を形成する。上記した導管40の場
合と同様、共通軸線を中心としての関連部品を精
度よく製作することによつて、各通路間の正確な
整列と完全な密閉とが保証される。かくして室装
置12は、各通路の整列又は各密閉部の完全性を
害することなく極めて短時間で容易に解体及び再
組立てすることができる。 弁ブロツク182は新規な構造であつて、これ
を第9図乃至第13図と関連して詳細に説明す
る。今の段階では、弁78,80及び82の部分
が、室装置12からの流体の流れを調節すべく弁
ブロツク182内に含まれることを銘記すれば充
分である。 第6A図において明示されるように、室34は
2つの室要素の対向しあう合致面144及び14
6における整列空洞部186及び188によつて
形成される。2つの空洞部は入口通路及び出口通
路36及び38に対し同軸的に配置されかつ好ま
しくは断面円形であつて、入口通路から出口通路
まで移動する流体に対し軸対称通路を形成する。
多孔質シート部材190が反応室34を横断して
延在しそして空洞部186の凹部192内に少な
くとも部分的に収容することができる。かくし
て、多孔質シート部材190は、入口通路36と
出口通路38を一方から他方へ流動する流体が必
らずシート部材を通過するよう分離する。多孔質
シート部材190は好ましくはたとえばガラスの
ような圧縮繊維材料で作られたシート又はマツト
からなつている。市販のガラス繊維フイルターが
この目的に適しており、使用中の分解又はその他
の損傷に対し高い耐性を有する。この種の多孔質
シートは蛋白質又はペプチド試料を埋入しうる薄
膜を支持するためのかなり大きい表面積を与える
ことが見出された。薄膜が流体透過性材料、すな
わち液体及び気体をそこに拡散させうる材料で作
成されるならば、この材料は、試料を確実に保持
すると共に、試薬及び溶剤と試料との化学的相互
作用を可能にする固体マトリツクスを形成しう
る。たとえば1,5−ジメチル−1,5−ジアザ
ウンデカメチレンポリメトブロマイド又はポリ
(N,N−ジメチル−3,5−ジメチレンピペリ
ジニウムクロライド)のような高分子第4アンモ
ニウム塩がこの目的に理想的である。これらは流
体の拡散を可能にし、使用溶剤に対し不溶性であ
りかつ試薬と溶剤との両者に対し化学的に安定で
ある。さらに、これらは凝集薄膜を形成すると共
に正電荷を有してこれらがガラス支持体表面にイ
オン的に結合するのを可能とする。 従来の順序決定装置において行なわれた試料保
持形態と本発明のそれとの基本的相違は、第17
A図、第17B図及び第17C図を参照すること
により明瞭に理解されるであろう。第17A図及
び第17B図は、試料支持体表面302又は30
4に対し蛋白質又はペプチド試料300を固定す
るためのもつとも一般的な2種の従来方法を図示
している。 第17A図は、試料を共有結合306によりガ
ラス支持体表面302に化学的に結合させる場合
を示す。たとえば、表面302は、ガラスのシリ
カ部位の幾つかがそこから延出して試料鎖上のカ
ルボキシル基310と反応するアミノ官能基30
8を有するよう特別に処理することができる。適
切な条件下において基308及び310の幾つか
が反応し、ガラスに共有結合している試料を残存
させると共に多数の水分子を遊離する。この種の
結合は非常に強力であり、試料を所定位置に保持
するには1分子当り1個若しくは2個の結合で充
分である。しかしながら、共有結合は蛋白質及び
ペプチド試料について得るのは困難である。さら
に、共有結合は、連鎖中の極めて少数の分離され
た単位を介して連鎖を保持する。減成過程がこれ
らの単位まで到達してこれらを連鎖から開裂させ
ると、連鎖の残部が未結合として残され、これが
室から洗い出されることがある。 第17B図は、試料300を支持体表面304
上に直接吸着させる場合を示す。次いで、試料
は、試料と表面との間の極めて多数の比較的弱い
非共有相互作用312によつて所定位置に保たれ
る。分子レベルにおいて、表面は試料上の多くの
異なる部位と相互作用する。これは大型の蛋白質
及びペプチドの場合にはうまくいくが、試料がず
つと小さい寸法まで減成されるにつれて、表面か
ら切り離され又は引き離され易くなる。この結
果、著しい試料損失が生ずる。 第17C図は、薄膜として形成された固体マト
リツクス316中に試料を埋入することによる支
持体表面314に対する試料300の不動化を図
示している。上記したように、マトリツクス31
6は正電荷を有する高分子第4アンモニウム塩と
することができる。かくして、マトリツクスは極
めて多数のイオン相互作用により酸性ガラス表面
に堅固に保持され、試料がこの中に埋入されてい
るためこの試料を確実に所定位置に保持する。試
料と表面との間の直接的な結合の相互作用に頼る
ものでないため、不動化の効果は試料寸法の減少
により影響されない。 本発明は、埋入試料との化学的相互作用を行な
うため固体マトリツクス316中への試料、溶剤
及びアミノ酸誘導体の拡散乃至浸透に依存してい
る。マトリツクスは薄膜として形成されて、その
上を通過する試薬と溶剤とを吸収する。薄膜中で
溶解されると、試薬及び溶剤は薄膜の厚さを横切
つて容易に拡散して減成過程を行なうことができ
る。 第6A図に戻り、反応室34は、合着しあう表
面144と146との間に挾持された屈撓性の封
止材料の少なくとも1枚のシート194により空
洞部186及び188の周辺部において封止され
る。一対の屈撓性シート194が多孔質シート部
材190の各側に一枚づつ配して好適に使用され
る。これらシート194は極めて薄いものであつ
て、室34を通過させる複数の試薬及び溶剤の流
体に対し透過性である。空洞部188の周辺部に
おける環状封止用隆起部又はビード196が封止
用シート194に当接して、空洞部186の周辺
近傍の表面144に対しより効果的な封止を与え
る。封止用シート194は、シール劣化の可能性
を最小限にするよう、たとえば市販のフルオロカ
ーボン重合体のような任意の実質的に化学不活性
の材料で作ることができる。これらは室34に対
し密閉効果を与えるだけでなく、多孔質シート部
材190を支持し、しかも気体及び液体の流れが
部材190全体により均一に分配されるよう室中
を通過する気体及び液体を分散させるのに役立
つ。装置系の使用寿命の延長及び試料との最適な
化学的相互作用がこのようにして助成される。 本発明による反応室の別の具体例34′を第6
B図に示し、ここでは2つの室要素の対向係合表
面における整列空洞部186′及び188′は空洞
部186及び188よりも幾分狭くかつ長いもの
とされる。その他の点においては、室34及び3
4′は同一であり、図面における室34′の各部材
には室34の対応部分と同じ参照符号にダツシユ
(′)を付てある。反応室34′は入口36′から出
口38′への若干多い流体の直接流れを可能にす
るが、そこにおける多孔質シート部材190′の
直径を制限する。 第6C図は、多孔質シート部材190′を除去
した状態の第6B図の室34′を示している。さ
らに、封止用シート194′は、室の直径に等し
い中央開口部を有する屈撓性材料の単一の環状シ
ート316で代替されている。この具体例におい
て、蛋白質又はペプチド試料を埋入した固体の流
体透過性マトリツクス318は、室34′を通過
する試薬と溶剤とに露呈されるよう、この室の壁
部に薄膜として形成される。かくして、室34′
中を通る流体の流れが相当な薄膜表面積が保持し
たまま向上される。 本発明による室装置の別の具体例を第18A,
18B及び18C図に示し、ここでは先の2つの
室要素134及び136はスリーブ132内の単
一の毛細管型室要素320により代表される。室
装置12の残余の部材は第4図及び第5図に関し
て記載したものと同じであり、したがつて同じ参
照符号を付した。室装置に対する外部の構造及び
接続も全て上記のものと同一である。 室要素320は、軸線方向の毛細管状の室32
4を画成する内壁322を備えた筒状ガラス構造
からなつている。室324はその2つの端部32
6から中央328の方向に直径を一様に増大し、
蛋白質又はペプチド試料は、壁部322上に薄膜
として形成された固体マトリツクス330の内部
に担持される。 本発明の反応室は、複数の試薬及び溶剤の流体
を通過させうる試料支持体表面を備えた実質的に
任意の形態にしうることが了解されるであろう。
たとえば、室装置12には内部表面すなわち孔部
に流体透過性の固体マトリツクスを形成させた単
一の長形毛細管(図示せず)で充分である。毛細
管を通過する流体は薄膜中に埋入された蛋白質又
はペプチド試料と相互作用して減成過程を行な
う。 反応室34,34′又は324への液体試薬の
供給及び貯蔵のための本発明による典型的な貯槽
即ち溜め198を第7図に示す。貯槽198は第
3図の貯槽42,50,52,54,100,1
01及び102に対応する。加圧不活性ガスは導
管202により貯槽198の内部200に供給さ
れ、この導管202は槽内の液体試薬又は溶剤の
レベル204より下方の個所において槽内部に連
通する。かくして、導入された加圧ガスは全ての
溶存酸素を液体から連行して、排気導管206を
介し制御された速度で放出されて内部200内に
動的平衡状態を生成する。試薬又は溶剤を内部ガ
ス圧により貯槽198から制御下で押出すため液
体出口208が設けられる。各貯槽198の不活
性ガス供給路202は不活性ガス源28からの加
圧不活性ガスを圧力調節器56又は106と電磁
弁58又は108とを介して受け入れる。排気導
管206を通してのガスの放出も同様に、電磁弁
62又は110の1つと流れ調節器64又は11
1の1つとによつて調節される。導管208を通
る液体試薬又は溶剤の流れは弁66又は112の
1つによつて調節される。液体試薬又は溶剤の1
種を反応室又は変換フラスコに供給する都度、対
応するアルゴン供給弁と排気弁とを開いて特定貯
槽内に動的平衡状態を確立させる。次いで、液状
の試薬又は溶剤は導管208中の弁と排棄トラツ
プ60への弁との開放により導入することができ
る。液体は一定速度で貯槽から排出され、供給路
208中の弁を開放状態に保つ時間の長さを調節
することにより供給液量を正確に調節することが
できる。 気体又は蒸気状で試薬を供給するための本発明
による代表的な貯槽210を第8図に示す。ガラ
スフリツト製散気用部材213を終端に有する不
活性ガス入口212を設けて、不活性ガスを貯槽
210の内部214にその底部近傍かつ内部の液
体試薬のレベル216より相当下方の点から導入
する。排気導管218と出口すなわち供給路22
0とは液体レベル216より上方の個所で内部2
14に連通する。貯槽210は第3図の貯槽4
4,46及び48の代表的なものであり、ガス圧
源28から導管212を介するガスの流れを調節
する圧力調節器56の1つと弁58の1つとを備
えている。同様に、排気導管218への加圧ガス
の逸散は流れ調節器64及び流れ弁62の1つに
よつて調節され、供給路220に沿つて試薬の供
給は流量計74と流れ調節器76と並んだダイヤ
フラム弁66の1つによつて調節される。 かくして、試薬R2、R3及びR3Aは気体又は蒸気
状で反応室に供給されるが、それらは液体として
貯蔵され、必要に応じて気化される。気化は、液
体試薬中に不活性ガスを上方にバブリングさせて
行なわれる。このようにして、貯槽210の内部
214における不活性ガスは試薬蒸気によつて飽
和されるようになる。試薬が必要とされる都度、
導管212及び218に接続された弁を開いて試
薬中に不活性ガスをバブリングさせかつ動的平衡
状態を確立させる。次いで供給導管220内の弁
66を所定時間開いて所望量の試薬蒸気を反応槽
に供給する。特定の弁66と並んだ流れ調節器7
6は、流量計74で示される一定速度にて蒸気を
貯槽により供給させる。 第9図乃至第13図は、第3図の弁66及び7
2と連続マニホールド68とを具体化する弁アセ
ンブリ222の構造及び操作を示している。弁ア
センブリ222は、第11図及び第12図に最も
明瞭に見られる弁ブロツク224を備える。この
弁ブロツク224は矩形断面の長形ブロツクであ
つて、この弁ブロツクをその表面から斜めに穿孔
することにより形成された鋸歯模様の連続第1通
路226を有する。かくして第1通路226は単
一の連続通路となり、その一つおきの交差部にお
いて対応する開口部232を介し表面228上の
複数のバルブ部位230に連通する。テーパ付き
の接続口部234が第1通路226の一端部に連
通する。複数の第2通路236が、弁ブロツク2
24の反対側におけるテーパつき接続口部238
から各バルブ部位230における開口部232近
傍の対応開口部240まで延在する。弁ブロツク
224は基部244の長手方向スロツト242内
に収容され、この基部は連結取付具248を受容
する接続口部234及び238と整列する複数の
ねじ切り開口部246を備えている。取付具24
8は、弾性の、2つのテーパ面を有するフエルー
ル(嵌め輪)250をそれぞれ接続口部234及
び238に対し圧縮当接させて、フエルールを通
して延在する管252を弁ブロツク224の各通
路と封止接続させるのに適する。このようにし
て、第1通路の接続子口部234は第3図の流体
導管40を介して室装置12の入口通路36に連
通し、8本の第2通路のうち最初の7本はそれぞ
れ貯槽42乃至54の流体出口208及び220
に連通する。接続子口部234から最も離れた第
2通路は第3図に示した圧力調節器70を介して
不活性ガス圧源28に連通する。 弁ブロツク224の口部に対する2つのテーパ
面を有するフエルール接続部の構造が口部234
を例として第9Aに詳細に示してある。 第9A図のフエルール250はその内側243
が接続子口部234内に収容されると共に、その
外側245が取付具248のテーパつき凹部24
7内に収容され、口部234と凹部247とはフ
エルールの各側のテーパ角度より大きい角度でテ
ーパづけられている。フエルールは好ましくは両
側が同じ角度でテーパづけられ口部234と凹部
247とはフエルールよりも3゜大きい角度でテー
パづけられる。異なるテーパづけ表面間における
この固定は圧縮力をフエルール250の先端部2
49に集中させ、弁ブロツク224の側部に対す
る圧力を最小にしながら効果的な封止をもたら
す。かくしてバルブ部位230を歪めうるような
弁ブロツク224に対する過度の圧力が避けられ
る。 一連のダイヤフラム保持ブロツク254が、弁
ブロツク224の表面228に対しダイヤフラム
256を両者間に挾持してボルト固定される。各
ダイヤフラム保持ブロツクの上端部を、凹部26
0と連通しかつバルブ部位230の1つと同水準
に延在する空気接続口258を受け入れるようね
じ付けする。効果的な空気封止を与えるには、凹
部260を包囲する環状溝部内O−リング262
を収容することができる。 ダイヤフラム256は、実質的に化学的不活性
な気密材料で製作され、空気接続口258を介し
て減圧したり又は空気圧をかけることによりこれ
らダイヤフラムはバルブ部位230に対し選択的
にそこから引き離され又はそこに圧接せしめられ
る。ダイヤフラム256の2つの状態を第13A
図と第13B図とに示す。第13A図の状態にお
いて、空気接続口258にかけられる空気圧又は
ガス圧は特定のバルブ部位においてダイヤフラム
256を第1通路の開口部232と第2通路の開
口部240とに対し圧接させる。かくして、開口
部232及び240はダイヤフラム256により
閉鎖されて、その間の連通を不能にする。これ
は、特定バルブ部位に存在する弁の閉鎖状態を相
当する。第13B図の状態においては空気接続口
258における減圧がダイヤフラム256を開口
部232及び240から引き離して、その個所に
おける弁ブロツクの表面にわたる第1通路と第2
通路との間の連通を可能にする。これは特定弁の
開放状態に相当し、貯槽の1つから又は不活性ガ
ス圧源28からの流体が第1通路を226を介し
て入口通路36まで流動するのを可能にする。 上記した弁アセンブリ222の新規な構成は、
試薬と溶剤とを各流体間の実質的な汚染なしに正
確な量で反応室に供給することを可能にする。第
1通路226の連続性と室装置12の入口通路に
対してその一端部において接続されていることが
この有利な操作の主要因である。7種の試薬及び
溶剤のうちいずれか1種の供給は、ダイヤフラム
256の1つに減圧をかけかつ他のものに加圧す
ることにより行なうことができ、所望の試薬又は
溶剤を第1通路226中に流しそして流体導管4
0を介して反応室に移送することができる。所望
量の流体が特定ダイヤフラムの下を通過した後、
ガス圧を空気接続口258を介して再びそのダイ
ヤフラムにかけ、かくしてアセンブリ222にお
ける7個の試薬弁及び溶剤弁の各々が閉鎖され
る。次いで弁ブロツク224の一番端で不活性ガ
ス口部に連携したダイヤフラムに減圧をかけて第
1通路226全体に不活性ガスをフラツシユさせ
ると共に経路内に残留した試薬又は溶剤流体を反
応室34中に押し込むことにより、流体の供給を
完了することができる。第1通路226には不連
続個所も死点分枝部も存在しないので、試薬又は
溶剤のいずれかが供給過程間において捕捉残留さ
れるような余地がない。かくして、後続の順序決
定工程で供給される試薬と溶剤は最大限高純度に
保持され、反応槽内における化学反応を意図する
通りに進行させることができ、しかも汚染された
試薬又は溶剤に起因する不必要な収率ロスが何ら
生じない。 この弁アセンブリ222は、単一の口部を他の
複数の口部に選択的に接続せねばならない場合に
生ずる汚染を最小にするよう装置における多くの
他の部分に組込まれうる弁設計の一例でもある。
たとえば、試薬及び溶剤を変換フラスコ14に供
給するための弁112及び118は連続マニホー
ルド114と組合せた弁アセンブリを形成し、ま
た室装置12の出口通路38からの流体を導くた
めの弁78,80及び82は連続マニホールド8
4と組合せた同様な弁装置を形成する。同様に、
変換フラスコ及びフラクシヨンコレクターに排棄
部及び減圧部を接続するための弁並びに変換フラ
スコからフラクシヨンコレクターへの流れを調節
する弁も、弁アセンブリ222と同様に製作され
る。これらの弁アセンブリのそれぞれにおける主
たる相違点は、それらと連携するバルブ部位の個
数である。 マニホールド68,84及び114をそれらに
関連する各ダイヤフラム弁の近傍に一連の小さな
不連続個所又は分枝を有するように図示したが、
各マニホールドは実際上第11図及び第12図の
第1通路226のように製作された単一の連続通
路である。 開放状態と閉鎖状態との間でダイヤフラム弁を
作動させる減圧及び加圧手段は第3図では省略し
たが、これらは好ましくはここに記載された不活
性ガス源28及び真空ポンプ90とは別のものと
される。 変換フラスコ14を第14図乃至第16図に詳
細に示す。このフラスコ14は、たとえば水のよ
うな加熱用流体を循環させるため二重壁間に空間
264を有する二重壁ガラス型式のものである。
加熱用流体は、標準的な可撓性配管の端部を受け
入れるようにした一対のニツプル266を介して
空間264に対し流入及び流出する。弁96を介
して真空トラツプ88と真空ポンプ90とに接続
できかつ弁92を介して排棄トラツプ60に接続
できる大孔管268はフラスコの内室270に対
しその上端部近傍で連通する。毛細管272,2
74及び276がフラスコの上端部を通して内室
270内の個所まで延在する。毛細管272及び
276の孔部はその内方端部が閉鎖され、毛細管
のそれぞれには複数の比較的制限された半径方向
に離間するオリフイス278又は280がその内
方端部近傍に設けられる。 装置10を設計した目的である比較的少量の蛋
白質又はペプチド試料のため、並びにそこで使用
される比較的小容量の試薬及び溶剤のため、変換
フラスコ14は従来のフラスコよりもずつと小さ
い内部容積を有する。フラスコ14の容積は僅か
1ml程度のものであるのに対し、本出願人の知つ
ている従来の自動変換フラスコは全て100mlの容
積を有している。 反応室34において試料から開裂されたフラク
シヨンは、弁78と毛細管274とを介して順次
にフラスコ14に移送される。試薬と溶剤とは毛
細管276を介してフラスコの内室に入り、そこ
から制限オリフイス280を通し室270の壁部
に衝突するスプレーとして強送され、それにより
壁部上の全ての残留物をフラスコの底部へと洗い
落す。変換反応の間、不活性ガスを毛細管272
により導入して液体を撹拌すると共に、そこから
の溶剤の蒸発を助成する。ガスは制限オリフイス
278を介し極めて小さなバルブとして管体27
2から流出し、フラスコの寸法及びガスの使用量
と無関係に液体中を通してのガスの最適の分散を
与える。変換反応が完結した後、このフラクシヨ
ンをフラスコ内の正圧により長い毛細管272を
介してフラクシヨンコレクター16における各容
器へと上方に強制移送する。これは、このフラク
シヨンがフラクシヨンコレクター16へより完全
に移送されるよう2回に分けて即ち2つのアリコ
ートとして行なうことができる。第1回の分量は
約200μであつて、最初にフラクシヨンコレク
ターに移送される。次いで、追加50μの溶剤を
導入して、フラスコの下壁部又は底部に存在する
残留物を溶解させる。次いで、第2回分を移送さ
せる。このようにして、各フラクシヨンの高収率
を達成することができる。 特定のフラクシヨンが移送され終つた後、追加
750〜900μの溶剤が前回のサイクルでフラスコ
14の上壁部上に残留する全ての残留物を溶解さ
せる為に導入されうる。この追加溶剤は排棄トラ
ツプへ排出され、フラスコ壁部は清浄となる。 毛細管268,272,274及び276の外
方端部は、装置10のその他各部品に到るそれぞ
れの可撓性導管282に対しねじ接続具284に
より相互に嵌合することにより封着される。各導
管282の端部には弾性O−リング288を有す
る半径方向フランジ部286を設け、このO−リ
ングはガラス管の1つにおける半径方向フランジ
290の平担な研磨ガラス面に当接して密封作用
を与える。内面ねじ付きカラー292が導管28
2周囲に摺り嵌められて、ガラスフランジ290
を収容すると共に、ガラス管の周囲に位置する2
片外ねじ取付け部294に螺合する。取付け部2
94上にカラー292を前進させると、フランジ
部286がガラスフランジ290に圧接されて極
めて効果的な封止が形成される。接続子284の
各部分はたとえば市販フルオロカーボン重合体の
ような実質的に化学的不活性の材料で作り、劣化
及び後の漏れの可能性を実質的に排除することが
できる。 フラスコ14の別の構造は空間部264とニツ
プル266とを除去して、加熱環境32内に設置
して高温度に保ちうるような単一壁容器を与える
ようなものである。この構造はガラス管と接続子
284との全長さを高温度に維持するという利点
を有し、その内部での準揮発性流体の凝縮を最小
にするが、室装置12とフラスコ14を別々の温
度に保つことはできない。 蛋白質又はペプチド鎖の順次減成を行なうため
装置10で使用される試薬及び溶剤は次の通りで
ある: R1 フエニルイソチオシアネート(PITC)(ヘ
プタン中17%溶液) R2 トリメチルアミン又はトリエチルアミン
(水中25%溶液) R3 トリフルオロ酢酸又はヘプタフルオロ酪酸 R3A 水蒸気 R4 トリフルオロ酢酸(水中25%溶液) R4A 塩化水素(メタノール中1N溶液) S1 ベンゼン S2 0.1%酢酸を含む酢酸エチル S3 塩化ブチル S4 アセトニトリル又はメタノール 操作において、好ましくは装置10の各弁及び
その他機構は自動制御装置18により制御され
て、人間の介入なして蛋白質又はペプチド試料に
つき無限回数の減成サイクルを行なう。制御装置
18は米国特許第3725010号明細書に開示された
プログラミング装置の一般的形態に装置10によ
り必要とされる特定の工程順序を与えるよう変更
を行つてもよいし、或いは特殊若しくは汎用デジ
タルコンピユーターによりより複雑な電子制御と
することもできる。更には、各減成サイクルにお
ける各過程を所定スケジユールに従つて操作員に
より手動で行ない、同じ結果を得ることもでき
る。 減成過程を開始する前に、研究すべき蛋白質又
はペプチドの試料を適当な試料支持体表面に設置
せねばならない。マトリツクス材料を最初に支持
体表面に被覆し、その後下記に詳細に記載する如
くその中に試料を埋入する。部材190又は19
0′を試料支持体表面として使用する場合は、こ
れは部材190が凹部192の位置で反応室34
内に収容されるよう少なくとも1枚の封止用シー
ト194と共に室要素134と136との間に設
置する。本発明の好適具体例においては、一対の
封止用シート194を使用し、それらの間に部材
190を介在させる。室要素134及び136を
次いでスリーブ132中に挿入しかつ他の各部品
と組合せて室装置12を形成する。 試料含有薄膜を室34′又は室324の内表面
によつて支持する場合には、これは下記の例2に
記載するようにして被覆される。 先ず、室要素をスリーブ132内に組立てた
後、キヤツプ160により所定位置に保持され
る。室34′の場合には、屈撓性材料の環状シー
ト316の組立の際に室要素134′と136′と
の間に設置する。次いで、固体マトリツクス材料
と試料とが例2に記載するように室34′又は3
24の壁部に被覆され、スリーブ132を他の部
品と組合せて装置を完成させる。 試薬R1乃至R3Aと溶剤S1乃至S3とガス源28か
らの不活性ガスとを順次導入する準備として、先
ず最初に弁82を真空トラツプ88及び真空ポン
プ90の側に開くことにより反応室34と関連流
体導管とが排気される。試薬又は溶剤の1種を導
入する都度、対応する不活性ガス供給弁58と排
気弁62とを開いて特定貯槽を加圧すると共に、
その内部に動的平衡状態を確立させる。不活性ガ
スが貯槽内に一定圧力を維持するよう逆排され
る。貯槽44,46及び48の場合、供給の際の
そこからの飽和ガスの流れは流れ調節器76の1
つによつて調節される。 供給すべき特定試薬又は溶剤を含有する貯槽が
加圧されて上記のように平衡に達した後、補助減
圧源(図示せず)により対応する流れ弁66のダ
イヤフラムに減圧をかけてこの弁を開き、連続マ
ニホールド68と導管40とを介して室入口通路
への試薬又は溶剤の流れを生ぜしめる。弁66を
所定長さの時間にわたり開放に保つて所望量の試
薬又は溶剤を正確に移送させ、次いでそのダイヤ
フラムにガス圧をかけて閉鎖させる。次いで、補
助減圧源からの減圧を連続マニホールド68の一
番端における弁72のダイヤフラムにかけて、マ
ニホールドから残留試薬又は溶剤を除去し、室に
対するその供給を完了する。次いで、弁72をそ
のダイヤフラムに正圧をかけることにより閉鎖
し、マニホールド68を次回の供給過程に対する
準備として溶剤及び試薬に対し解放する。 ダイヤフラム弁80は一般に、室34中に各試
薬及び溶剤を通す間、室出口通路とマニホールド
84とを介して排棄トラツプ60へ排出を行なう
よう開放に保たれる。特定試薬又は溶剤を供給し
た後、ダイヤフラム弁82を真空ポンプ90側に
開いて室と関連導管とを排気することができる。
別様には室とその中の試料とは、弁72により室
中に不活性ガスを通して適当な時期に乾燥させる
ことができる。次いで室から出たガスを排棄トラ
ツプ60に移送することができ、或いは所望に応
じて真空ポンプ90で吸引して乾燥工程を加速す
ることもできる。 結合及び開裂過程を完了した後、抽出溶剤S3
反応室34に供給して、減成の特定サイクルの際
生成された開裂アミノ酸誘導体を溶解させると共
に、この溶液を導管86を介して変換フラスコ1
4に供給する。この目的で弁78を開きかつ弁8
0及び82を閉鎖状態に保つ。次いで、変換試薬
R4及びR4A(使用するならば)と溶剤S4とを適当
な時期に変換フラスコ14に供給できるが、これ
は対応する弁112を開いて液体をマニホールド
114と導管104とを介して変換フラスコに移
送することにより行なわれる。各供給の前に他の
試薬及び溶剤の供給に関して上記した加圧と排気
の操作を行ない、次いで弁118を開いてマニホ
ールド114と導管104とをパージする。 変換フラスコ14に移送されるフラクシヨンは
蛋白質又はペプチド試料のN−末端アミノ酸のア
ニリノチアゾリノン誘導体であり、これは反応室
34における次の結合及び開裂サイクルの際ホイ
ツトマン−リーブオールドによる上記論文の記載
に一部従つてより安定なフエニルチオヒダントイ
ンアミノ酸まで自動的に変換される。つまり、変
換フラスコ内のアミノ酸フラクシヨンは、短い毛
細管276を通しての溶液上方への不活性ガスの
通過と毛細管272による液体中への不活性ガス
のバブリングとに続いて管268を通して減圧す
ることによつて蒸発させることができる。次いで
変換試薬R4を毛細管276により導管104と
弁112の1つ(第3図参照)とを介して所望量
だけ導入することができる。所望の変換時間後に
おける変換フラスコの急速蒸発は、変換フラスコ
へ管268を介して減圧をかけさらに毛細管27
2及び276を介して不活性ガスを同時に適用す
ることにより達成できる。Pth−アスパラギン酸
及びPth−グルタミン酸の酸性側鎖をさらに安定
させるには、試薬R4Aを毛細管276により導管
104と弁112の1つとを介して所望量だけ導
入することにより変換フラスコ中の残留物をさら
に溶解させることができる。変換フラスコの蒸発
を再び、管268を通しての減圧と毛細管272
及び276を通しての不活性ガスの使用によつて
行なう。次いで、変換フラスコ内に残存するPth
−アミノ酸を、導管104を介して導入された溶
剤S4に再溶解させ、このフラクシヨンをフラクシ
ヨンコレクター16における適当な容器へ移送す
る。フラクシヨンの移送は、変換フラスコの長い
中央毛細管272に接続された弁131を開きか
つ加圧不活性ガスを毛細管276により導入して
フラクシヨンをフラスコから押し出すことによつ
て行なわれる。 フラクシヨンコレクター16の円形に配列され
た容器は、それぞれ到来するフラクシヨンが別々
の容器中に収集されるよう、各減成サイクルの間
所定角度だけ回転される。減成サイクルの適当な
時点においてフラクシヨンコレクター内のフラク
シヨンをさらに乾燥させることができ、これは弁
98を減圧側に開くか又は弁128及び94を開
いて源泉28からの不活性ガスをフラクシヨン上
方に流しかつ最終的に排棄トラツプ60へ流すこ
とによつて行なわれる。 装置10の各種部品は好ましくは、実質的に不
活性かつ劣化に対して高度に耐性の材料で製作さ
れる。この種の材料には硼珪酸ガラス、或る種の
フルオロカーボン重合体並びに或る場合にはステ
ンレス鋼及びアルミニウムが包含される。装置1
0の封止構造及びその他部品も、殆んどこれら材
料から製造されうるように設計された。得られる
装置はこれまでの装置のうちで最大限に清浄であ
りそして最も汚染の無い系として永久的に機能す
る。 典型的な減成及び変換サイクルにおいて装置1
0により行なわれる各種の工程を末尾に添付する
第1表に示す。各工程の持続時間及び各工程の際
の装置の作動状態をも同表に示す。ここでの作動
状態は装置における各弁の状態に対応し、欄中の
印は適当な弁が開放している時を意味する。たと
えば、欄“R1”、“R2”、“R3”、“R3A”、“S1”、
“S2”及び“S3”は、選択的に加圧しかつ貯槽4
2乃至54内に動的平衡状態を確立するための各
対の弁58及び62の状態を示す。これらの欄の
1つに印が存在する場合は常に、特定試薬又は溶
剤を反応室に供給する準備として或いは供給中の
いずれかにおいて、特定貯槽に関連する弁58及
び62が開放している。その他全ての時点におい
て弁は閉鎖状態に留まる。同様に、“アルゴン”
の欄はたとえばアルゴンのような不活性ガスをマ
ニホールド68を介して反応室に供給するための
弁72の状態を示し、“供給”の欄はその時点で
加圧される任意の貯槽に対応する弁66の状態を
示し、また“排棄”、“収集”及び“減圧”と記し
た欄はそれだれ弁82,78及び80の状態を示
している。上記したように、溶剤又は試薬供給の
各工程に先立つて適当な溶剤又は試薬貯槽の加圧
が行なわれ、次いで弁72を介して不活性ガスが
導入されて溶剤又は試薬の供給を完了しかつ供給
路をフラツシユする。欄“R4A”及び“S4”は、
選択的に加圧しかつ貯槽100乃至102内に動
的平衡を確立するための各対の弁108及び11
0の状態を示し、“供給/アルゴン”の欄は経路
124を介して不活性ガスを変換フラスコ中に導
入する弁122と、その時点で加圧される貯槽に
対応する弁112との両者の状態を意味する。欄
“アルゴン”、“排棄1”、“減圧”、“収集”、及び
“排棄2”はそれぞれ弁118,92,96,1
31及び125の状態を示している。 表示したフラクシヨンコレクター機能のうち、
欄“アルゴン”、“排棄”及び“減圧”はそれぞれ
弁128,94及び98の状態を示している。 上記を除いて第1表に示した工程の順序は引用
文献に記載したエドマン減成法に実質的に一致す
るので詳細には説明しない。一般的実施法から外
れたものは全て工程の名称と第1表に示した対応
する作動状態とから明瞭であろう。 実際には、特定使用者の要望にプログラムを合
わせるため第1表の順序プログラムにおいて次の
変更を行なうことができる: (1) 工程18乃至58を最初の順序サイクルで1
回又は2回循環して蛋白質に対する全アミノ基
の完全結合を確保することができる。 (2) 工程65に続いて反応室中に水蒸気(R3A
を20〜60秒間供給してセリン及びスレオニンの
側鎖の脱水を減少させることができる。 (3) 工程65に続いてメタノール(R4A)中の1N
塩酸0.05mlを変換フラスコに供給してアスパラ
ギン酸及びグルタミン酸の側鎖をメチル化する
ことができる。これを行なう場合、S4は好まし
くはメタノールである。 (4) 工程76に続いて0.7〜1mlのS4(アセトニト
リル又はメタノール)を供給し、これをその後
に排棄部へ移送して変換フラスコを充分に清浄
することができる。 (5) 工程8の持続時間を増加して(500〜1000秒
間)、アミノ末端プロリン残部の開裂を促進す
ることができる。 本発明の本質は、本発明の実施に関する以下の
特定例によりさらに明瞭となるであろう。開示し
たデータは本発明の装置及び方法を用いて実施し
た処理の例としてのみ役立ち、決して本発明の範
囲を限定する意図でないことを了解すべきであ
る。 以下の例で示すアミノ酸順序は1文字のアミノ
酸記号で示され、これは次のように定義される: A:アラニン L:ロイシン R:アルギニン K:リジン N:アスパラギン M:メチオニン D:アスパラギン酸 F:フエニルアラニン C:システイン P:プロリン E:グルタミン酸 S:セリン Q:グルタミン T:スレオニン G:グリシン W:トリプトフアン H:ヒスチジン Y:チロシン I:イソロイシン V:バリン 例 1 順次決定する蛋白質試料を埋入するのに適した
高分子第4アンモニウム塩の固体マトリツクスは
上記の繊維質シート部材190及び190′の上
で調製することができ、蛋白質試料は次のように
マトリツクス中に埋入されうる。 直径12mmかつ厚さ0.25〜0.5mmのガラス繊維円
板を、ニユージヤーシー州、クリフトン所在のワ
ツトマン社より市販されているガラスミクロフア
イバーフイルターのシートから切り取る。この円
板を室要素134の凹部192に設置する。1.5
mgの1,5−ジメチル−1,5−ジアザウンデカ
メチレンポリメトブロマイドと0.0033mgのグリシ
ルグリシンとを含有する水溶液25μを注射器又
はピペツトからガラス繊維円板上に滴下する。減
圧下又は温窒素の流れ中で加熱することにより水
を蒸発させる。室装置12の残部を組立てて、装
置10中に装着する。蛋白質順序決定プログラム
を工程18から開始し、蛋白質試料と化学反応す
るか或いはエドマン法を妨げる可能性のある不純
物を1,5−ジメチル−1,5−ジアザウンデカ
メチレンポリメトブロマイドから除去するため4
〜6回の減成サイクルを行なう。室装置12を部
分的に解体して25μの蛋白質溶液をガラス繊維
円板上に滴下する。蛋白質溶液は1,5−ジメチ
ル−1,5−ジアザウンデカメチレンポリメトブ
ロマイドを溶解させ、液体を蒸発により除去して
蛋白質試料が埋設された1,5−ジメチル−1,
5−ジアザウンデカメチレンポリメトブロマイド
の薄膜を残入させる。最初の蛋白質試料容量が
25μより大であれば、この試料を25μ分だけ
施こし、分割施用の間に蒸発により液体を除去す
ることができる。室装置12を再組立てし、装置
10中に再装着する。次いで蛋白質順序決定プロ
グラムを工程18から開始し、所望に応じて多数
回の減成サイクルを行なう。 例 2 順序決定する蛋白質試料を埋入するのに適する
高分子第4アンモニウム塩の固体マトリツクスは
ガラス毛細管容器の内壁上で調製することがで
き、蛋白質試料を次のようにしてマトリツクス中
に埋入することができる。 室要素324又は室要素134′及び136′を
先ず最初に図面に示すようにスリーブ132及び
キヤツプ160と組立てて小型のカートリツジ式
小組体を形成し、これはマトリツクス及び試料を
導入するための操作を容易化する。この小組立体
を水平に保ち、0.6mgの1,5−ジメチル−1,
5−ジアザウンデカメチレンポリメトブロマイド
と0.0013mgのグリシルグリシンとを含有する水溶
液10μを注射器から反応室中に注入する。 室320は、その2端部の直径が1/16インチと
なりかつ中央の直径が1/8″となるように製作し、
水平状態においてこれら端部からこぼれることな
く25μまでの溶液を収容する室を作るのが好ま
しい。水平状態で溶液を保持する室324のこの
形状を第18B図に示し、この場合簡単化のため
スリーブ132とこれに関連する構造とを省略し
てある。次いで、この小組立体をその軸を中心と
して回転させ、その間室中に空気又は窒素の流れ
を流入させることにより反応室内の液体を蒸発さ
せて、室の壁部上に1,5−ジメチル−1,5−
ジアザウンデカメチレンポリメトブロマイドの薄
膜を残留させる。次いで、小組立体を装置10内
に装着し、蛋白質順序決定プログラムを工程18
から開始し、そして4〜6回の完全減成サイクロ
を行なう。次いで、小組立体を装置10から取り
出して水平に保ち、10μの蛋白質溶液を注射器
から反応室中に適下する。小組立体を再びその軸
を中心として回転させ、その間室中に向けた窒素
の流れにより反応室内の液体を蒸発させて、第1
8C図に示したように蛋白質試料が埋入された
1,5−ジメチル−1,5−ジアザウンデカメチ
レンポリメトブロマイドの薄膜を残留させる。次
いでこの小組立体を装置10内に再装着し、蛋白
質順序決定プログラムを工程18から開始して所
望の回数だけ減成サイクルを行なう。 例 3 20%蟻酸水溶液25μ中に含有させたアンギオ
テンシン0.0005mgを、予め環化させた1,5−ジ
メチル−1,5−ジアザウンデカメチレンポリメ
トブロマイドの固体マトリツクス中に例1の方法
に従つて埋め込んだ。アンギオテンシンを8サイ
クルのエドマン減成にかけ、各サイクルで生成さ
れたフエニルチオヒダントインアミノ酸をジヨン
ソン等により記載された方法〔「デユポン・ゾル
バツクスCNカラム上での高圧液体クロマトグラ
フイーによるフエニルチオヒダントインアミノ酸
の分析」、アナリテイカル・バイオケミストリー、
第100巻、第335頁(1979)〕に従つて高圧液体ク
ロマトグラフイーにより分析した。「実験」とし
て下記する順序が得られた。既知順序をも比較の
ため下記する。 実験:1 D −R−3 V −Y−5 I −H−7 P −F 既知:D−R−V−Y−I−H−P−F この結果は、少量のペプチドでさえ本発明の方
法で順序決定できることを示しているので意義が
ある。このような少量のペプチドを順序決定しう
る性能は、試料を支持体表面上に直接吸着させる
のでなく薄膜中に埋設して保持し、したがつて寸
法に無関係にしつかり保持されうるという事実に
よつて生ずる。吸着結合は試料と表面との間にお
ける多数の非共有相互作用からなり、分子の寸法
によつて著しく左右されるのに対し、ここに開示
した薄膜の保持力は試料寸法により比較的影響さ
れない。 例 4 20%酢酸水溶液25μ中に含有させた鯨精子ア
ポミオグロビン0.01mgを、予め環化させた1,5
−ジメチル−1,5−ジアザウンデカメチレンポ
リメトブロマイドの固体マトリツクス中に例1の
方法に従つて埋め込んだ。このアポミオグロビン
を40サイクルのエドマン減成にかけ、フエニルチ
オヒダントインアミノ酸を例3の方法に従つて分
析し、「実験」として下記に示す順序を得た。鯨
精子アポミオグロビンの既知順序をも比較のため
下記に示す。 実験:1 V −L−S−E−5 G −E−W−Q−L−10 V 既知:V−L−S−E−G−E−W−Q−L−V 実験:−L−H−V−W−15 A −16 K −V−E−A 既知:−L−H−V−W−A−K−V−E−A 実験:−20 D −V−A−25 G −H−G−Q−D−I− 既知:−D−V−A−G−H−G−Q−D−I− 実験:L−30 I −R−L−F−K−35 S −H−P 既知:L−I−R−L−F−K−S−H−P 実験:−E−T−40 L − 既知:−E−T−L 例 5 0.1%のドデシル硫酸ナトリウムと0.05M重炭
酸アンモニウムとの水溶液25μ中に含有させた
未知構造のしようじようばえ
(Drosophilamelano−gaster)幼虫のキユーチク
ル蛋白質を、予め環化させた1,5−ジメチル−
1,5−ジアザウンデカメチレンポリメトブロマ
イドの固定マトリツクス中に例1の方法に従つて
埋め込んだ。このキユーチクル蛋白質を36サイク
ルのエドマン減成にかけ、フエニルチオヒダント
インアミノ酸の例3の方法に従つて分析し、「実
験」として下記に示す順序を得た。 実験:1 N −A−N−V−5 E −V−K−E−L−V −11 N −D−V−Q−15 P −D−G−F−V− S−21 K −L−V−L−25 D −D−G−S− A−S−31 S −A−T−G−35 D −I− 例 6 0.1%のドデシル硫酸ナトリウムと0.05M重炭
酸アンモニウムとの水溶液10μ中に含有させた
未知構造のしようじようばえ幼虫のキユーチクル
蛋白質を、予め環化させた1,5−ジメチル−
1,5−ジアザウンデカメチレンポリメトブロマ
イドの固定マトリツクス中に例2の方法に従つて
埋め込んだ。このキユーチクル蛋白質を24サイク
ルのエドマン減成にかけ、フエニルチオヒダント
インアミノ酸の例3の方法に従つて分析し、「実
験」として下記に示す順序を得た。 実験:1 N −A−N−V−5 E −V−K−E−L−V −11 N −D−V−Q−15 P −D−G−F−V− S−21 K −L−V−L− 例5及び例6において達成された結果は、本発
明の装置及び方法がドデシル硫酸酸ナトリウム
(以下、「SDS」と云う)、すなわち有力な陰イオ
ン洗剤の溶液に溶解された蛋白質及びペプチドを
順序決定するのに適することを示している。この
ことは、分析用の大型蛋白質又はペプチドに対し
少量の媒体を分離するポリアクリルイミドゲル電
気泳動として知られた最も一般的な方法がSDS溶
液中にて試料を生ずるので重要である。この一般
的な洗剤は支持体表面に対する試料の吸着結合に
基づいて試料が装置を洗浄するようにさせるにも
拘らず、本発明の固体マトリツクスはSDSの存在
により影響を受けない。 上記から判るように、極めて少量の試料につき
最少量の試薬及び溶剤と比較的短いサイクル時間
との使用により化学過程を順次実施する改良装置
及び方法が提供された。
The present invention generally relates to
Regarding improved apparatus and methods for
a protein or peptide chain containing amino acid units of
In order to determine the order of these units,
This invention relates to an automatic improvement device. Lines of amino acid units in proteins and peptides
In order to understand their biological functions and final
In other words, it can be used as a means of synthesizing chemicals that exhibit the same function.
I'm extremely interested. Determine the linear order of amino acids
Although various techniques are used to
One that has also been successful is known as the Edman method.
There must be something there. Various forms of the Edman method and
Devices for automatically carrying out these methods are available in the following publications.
It is written on the memorial. Edman and Petsug, "Protein Sequencing Device",
European Journal of Biochemistry
-, Volume 1 (1967), pp. 80-91; Whittman
- Liebold, “Improvements with automatic conversion devices
10 types of ribosomes in E. coli using an ordering device
“Study of amino acid order in protein systems”, Hotupeseira
Earth Tour Lift Physiology
E. Hemy, Volume 354, Page 1415 (1973);
Toman-Lieveold et al., “Anilinothiazoli
Improvements to the automatic conversion of non- to PTH amino acids
"A device combined with a good ordering device", Analytica
Le Biochemistry, Volume 75, Page 621
(1976); May 25, 1976, “Automatic Amino Acid Sequence”
U.S. Patent No. 3,959,307 entitled ``Determination Method''; Hunka
Pillar and Hood, “Improved Sequencing Device and Non-Protein
Quality carrier (polyprene) and high pressure liquid chromatograph
Direct integration of polypeptides using roughy
"Order Analysis", Biochemistry, p. 2124
(1978); R.A. Laursen, Europe
Journal of Biochemistry, page 20
(1971); E. Watshatter, Etsuchi Matsuharai
G. Hofner and J. Ott.
FEBS Letters Volume 35, Page 97 (1973); 1973 April
``Equipment for automatically performing chemical processes'' dated March 3rd.
U.S. Patent No. 3,725,010 titled “Placement”; February 1973
20th, titled “Method for sequential degradation of peptide chains”
National Patent No. 3717436; dated July 1, 1975 “Pepti
U.S. Patent entitled ``Protein Sequencing Apparatus''
No. 3892531; December 27, 1977 “Peptides or
A US patent entitled ``Protein Sequencing Method and Apparatus''
Permit No. 4065412. A further noteworthy device is the 1979
“Chemical Process Implementation System” filed on December 26, 2015
U.S. Patent Application No. 106,828 entitled
It is described in. Briefly, what was considered in the above publications
As shown, Edman's sequential degradation method consists of three steps.
coupling and cleavage
(cleavage) and conversion (conversion).
Ru. In the bonding step, phenylisothiocyanin
nate reacts with the N-terminal α-amino group of the peptide.
to produce a phenylthiocarbamyl derivative. Open
In the cleavage process, phenyl chloride is removed using anhydrous acid.
Animation by cleaving the ocarbamyl derivative
Linothiazolinone is produced. Thiazolinone
After extraction, the remaining peptides are used for the next cycle of conjugation and
and cleavage reactions. Chilled using aqueous acid solution
Conversion of azolinone to phenylthiohydantoin
For example, if this is used in a chromatography
It can be analyzed by any suitable method. The automation device of U.S. Pat. No. 3,725,010, and even
Whittman-Lieveold's paper cited in
and the automatic improved in U.S. Patent Application No.
The converter is usually known as a "rotating cup".
on the inner wall of a rotating reaction cell placed in a sealed reaction chamber.
In the formed thin film, there is a spontaneous reaction that causes a reaction.
This is an activation order determining device. of the adjusted amount for the room.
Provide means for introducing and removing liquid reagents to ensure inert
react with a protein or peptide sample in a
let The sample to be analyzed is first placed in a rotating cup.
and then the necessary components to carry out the coupling and cleavage reactions.
Various reagents and solvents are sequentially introduced and removed.
It will be done. When the cup rotates, what happens to the liquid reagent and solvent?
It forms a thin film on the cup wall by itself and
It penetrates into the thin film and reacts with it. Reagent is sample thin
Dissolve the membrane and perform the Edman bonding and cleavage steps.
carry out. After the binding and cleavage steps are complete, the reaction chamber is
Evacuate to remove volatile components of reagents. Discharge after joining
Subsequently, the remaining sample film is extracted with a solvent.
This removes non-volatile components. Exhaust after cleavage
Subsequently, the formed thiazolinone was tested with a solvent.
Extract the material from the thin film and transfer it to another flask for conversion.
process or collect various fractions and dry them.
Transfer to drying equipment. The conversion process is carried out in a conversion flask.
If not done immediately, this step will be repeated many times later.
can be done simultaneously for the fraction.
Ru. The introduction and withdrawal of fluid from the rotating cup is
Seal the opening in the upper wall of the reception room and enter the cup from there.
A fluid conduit that passes through a stop that hangs down to a certain point.
achieved by. The fluid flows into the rotating cup.
It is introduced directly at the point adjacent to the bottom and the cover is
Removed from the annular groove on the cylindrical inner surface of the spruce.
It will be done. The cup rotates at high speed to remove the fluid to be extracted.
When it is forced into the annular groove by centrifugal force,
Extraction via a conduit with an inner end protruding into the
It will be done. Therefore, this outflow conduit
scoop for removing substances and by-products as well as extraction solvents
Acts as a release device. The protein or peptide sample itself in the rotating cup device.
The body does not have enough to form a cohesive film.
If the
A relatively thick layer of non-protein carrier material during agent extraction.
This will be done within the fee. Then the binding and cleavage reactions
carrier material during the reaction process so that
and the sample are dissolved in a liquid reagent. chemical composition
1,5-dimethyl-1,5-diazaundecamethy
Polymer quaternary polymer with polymethobromide
Monium salts have been used for this purpose. sample
To hold it securely, a considerable amount of carrier must be used.
The carrier and sample must both be liquid samples.
A reaction occurs between the sample and reagent by dissolving it with the drug.
It is shown to be possible. Rotating cup-type devices often have acceptable practicality.
Although it sometimes provides experimental results, it has some drawbacks.
do. For example, if the reagents primarily used are in liquid form,
However, since it must be used in large quantities, it is not suitable.
Obtain a large amount of protein or peptide sample and
The cost of ensuring sufficient supplies of the necessary reagents is extremely high.
Stick to it. The liquid sample and solvent are connected to the cup wall.
The sample part is separated from the thin film as it passes over the
It has a tendency to wash away from the walls of the spout, and
The yield of terminal amino acid units obtained in subsequent cycles is
reduce Therefore, enough samples are available for the last sample.
Ensures that the product stays up to the full cycle and yields useful results.
The initial amount of sample must be large enough to
stomach. Furthermore, this type of device has a small reaction chamber volume.
Drying large and existing samples under reduced pressure
Repetitive removal of semi-volatile liquid reagents and solvents by
quite long cycle times due to the need to
I need. Furthermore, the rotating cup ordering device
Both manufacturing and repair are extremely complex and expensive. Different types of ordering devices are used in the above-mentioned Laursen and
In this case,
The sample is immobilized on the surface of multiple small beads by covalent bonding.
be activated. These beads are housed in a reaction column.
to form a porous packing, and the liquid reagent is introduced into this reaction column.
to carry out chemical processes. Opening to use
Cleavage reagent is an excellent solvent for proteins and peptides.
To hold the sample in place, covalent bonds are
must be complete. However, sharing
Coupling is difficult to achieve in practice. In addition, the packed tower is
It is difficult to clean and the beads present are in use.
tends to collapse. Conventionally, a sample is placed in a static reaction chamber and this sample is
at least one reagent in gas or vapor form;
The shortcomings of these devices can be overcome by
A sequence determining device designed using this method has been proposed. the above
U.S. Patent Nos. 3,892,531 and 4,065,412 are such
Two types of devices are disclosed, both of which are sufficient.
It doesn't work satisfactorily. The device of U.S. Pat. No. 3,892,531 is closed within the reaction chamber.
It has finger-like extensions that allow the peptide young to
Alternatively, a protein sample is sequentially exposed to a gaseous reagent and a solvent.
Maintain at controlled temperature during exposure. Guide the reagent
Each time it is inserted, the extension is cooled from the inside and condensed
causes shrinkage. Next, heat the extension part and insert the sample.
Dissolve in liquid and allow reaction to proceed. sample and anti-
After the reaction, undesired semi-volatile chemicals are removed by heat and
drying from the sample in combination with an active gas flow;
Alternatively, the terminal amino acid can be removed by solvent condensing on the extension.
It can be cleaned until it drips from the extension along with the acid.
can. In the apparatus and method of U.S. Pat. No. 4,065,412
The protein or peptide sample is chemically bonded or
Many small macropores in the reaction tower are removed by direct adsorption.
Both the inner and outer surfaces of the case are coated. each
Species reagents and solvents in either gaseous or liquid form
The desired degradation reaction is caused by sequentially passing through a packed column.
Ru. The flow of reagents and solvent to the reaction column is
Controlled by a rotating face sealing valve. Unfortunately, these patented devices suffer from a large number of
cycle to achieve acceptable results.
do not provide an adequate pollution-free environment for for example,
In these devices, protein or peptide samples are
Difficult to clean effectively. Is the solvent the sample?
The test is carried out by condensing the solvent to the point where it drips.
The above method of cleaning materials removes traces of various reaction products.
amount left on the sample and contaminates subsequent chemical reactions
Tend. Similarly, holding the sample inside the reaction column
The filling used for the
Completely transfers chemical products into and removes them from the column
It is difficult to clean because it has to be cleaned. This is a large number
This is not easily done even with the use of large amounts of solvent. what
Therefore, the solvent should be
The gap between the beads without passing through the small holes inside the beads.
This is because it has a tendency to pass through. These devices
Fluid supply lines and flow valves should also be adequately vented.
is difficult and has a tendency to trap chemical residues,
These residues will be used in subsequent reaction cycles.
may interfere with the desired chemical reaction. In addition, the glass used as packing in the reaction column
Glass or plastic beads have a large number of degraded
This product has a tendency to disintegrate during use in bicycles.
a point that prevents the flow of fluid through a device system of
It can even block the area. Thus, in practice
It becomes impossible to clean the system between columns and
contaminated to such an extent that chemical reactions in the water are no longer possible.
It becomes like this. Contamination caused by some of the factors mentioned above
progresses cumulatively during the continuation of the sequential deterioration process.
Ru. Therefore, what are the samples and reagents in the reaction cell?
Becoming increasingly contaminated, the desired bond and cleavage
It prevents reactions and many undesirable reactions.
cause to cause Thus, each completed cycle of the device
The yield from the oil is reduced and a range of contaminants are introduced into the flux.
Go inside Yon. The yield is determined by e.g. disintegration of the filling, cleaning solvent
Dissolution of the sample into the sample and suction between the packing and the sample
Direct removal of samples due to various reasons including bond breakage
It is further reduced by direct losses. These effects occur when large amounts of protein or peptide samples are detected.
If resources are available or if the chain has a relatively small number of
It can be overlooked if the person only has the position of
However, if the chain has a very large number of units or
Very small amounts of a specific protein or peptide are obtained.
The situation becomes difficult if interferon
Both of these situations exist in the case of . This i
Interferon is a drug that responds to certain viral infections.
It is a small protein produced within human cells.
Interferon has recently received a lot of attention in the field of clinical medicine.
It's becoming a hot topic. Because this feels like a virus
It is expected to be an effective substance that suppresses the
This is because it seems to be extremely promising as a cancer drug. stomach
Interferon is produced in very small quantities and
It is only available in small quantities. Currently, there are two types of
and the practical worldwide life of interferon.
It produces a large amount of human white blood cells (leukocyte interferon).
cells) or certain human tissue culture cells (fibroblasts)
There are relatively few places where you can get Interferon).
Limited to advanced countries. This constrained interfero
Due to its production capacity, well-controlled clinical research and
fundamentals of how the molecules of the virus act.
It is difficult to perform basic analysis. further situation
Complicating matters is that interferon is about
Consists of a chain of 150 amino acid units, making it easy to analyze
In order to do this, these units must be individually cleaved from the chain.
It must not happen. Pollution losses of the above types
is a problem because the amount of protein that can be used is extremely small.
The first few amino acid molecules in interferon
This prevents the ordering of positions. First few cleavage cycles
Beyond the sample size, small samples will no longer produce significant results.
It becomes contaminated to the point where it becomes unobtainable. Various thiazolinones cleaved from samples
Converts to stable phenylthiohydantoin
The most sophisticated conventional device known to the applicant for
is based on the above paper by Whittman-Lieveold.
As described and cited above, U.S. Patent Application No.
A conversion flask like the one improved in No. 106828.
Ru. However, the applicant has determined that the reagent and solvent are
When introduced through a suitable capillary, this flask
Ineffective cleaning of the inner wall may cause damage.
I knew. Reagents and solvents with a flow of inert gas
In order to spray the liquid on the flask wall by supplying
It has been suggested that the flask walls can be cleaned more easily.
Ru. However, this technique does not allow liquid to enter the flask.
This results in a turbulent flow of liquid, making it difficult to adjust the liquid supply capacity.
Make it extremely difficult. Furthermore, the applicant has discovered that
Significantly reduces the dimensions of traditional conversion flasks to accommodate
During the conversion reaction, the contents should be stirred and
in the liquid in the flask to evaporate semi-volatile components.
Optimal distribution of inert gas bubbles throughout the container
I found that it becomes difficult. files for these purposes.
The inert gas introduced into the bottom of the lask is relatively large.
It has a tendency to rise to the surface of the liquid as large bubbles.
rather than stirring the liquid uniformly at the top of the flask.
This promotes liquid splashing. Therefore, in many applications, e.g.
chemical processes such as white matter or peptide ordering
Efficient and minimal equipment for implementation
Maximize the ordering cycle to the maximum extent possible even with soil contamination.
A setup that can be carried out successfully with a small amount of sample.
It is desired to provide a suitable location. Broadly speaking, the present invention provides an internal structure that defines a reaction chamber.
chamber means with a surface, the chamber pressurizing the fluid;
Inlet and outlet means for conducting as a flow
Be prepared. In addition, it is permeable to multiple fluids by diffusion.
Solid matrices that are permeable and located indoors
Tx means included. During this matrix means
The sample embedded in the chamber is immobilized and passed through the chamber.
These are exposed to any of the multiple fluids that cause
reacts chemically with The chamber means uses a solid matrix means as a thin film.
may include surface means for supporting and
For example, 1,5-dimethyl-1,
5-Diazoundecamethylene borimethobromide
or (N,N-dimethyl-3,5-dimethylene-
Polymer quaternary polymers such as piperidinium chloride)
It can be composed of ammonium salts. The surface means may be used as a whole or part of the inner wall of the chamber means.
It can be configured and also the chamber can be arranged almost horizontally
A porous system that extends across and is permeable to fluids.
It may also consist of a means of access. Sheet means are multiple
It consists of sheets made of several glass fibers.
I can do that. The chamber means have respective first and second chambers on opposing engaging surfaces thereof.
Consisting of a pair of adjacent chamber elements each having a second cavity and a second cavity.
and these first and second cavities are
They are aligned with each other to form a reaction chamber. 1st and 2nd
The hollow portion moves in the direction away from the engagement surface.
Tapered to a point where they communicate with the inlet and outlet means, respectively.
can be attached. Using porous sheet means
If the
the first and second cavities substantially
It is kept indoors with an orientation that separates it. room means
at least one of the mating surfaces sandwiched between mating surfaces in sealing relationship.
can also include a sheet of flexible material;
This flexible material is permeable to multiple fluids.
Ru. Also, at least one of the chamber elements has its engagement surface
with a raised portion extending around the cavity on the surface
This allows sheets of flexible material to be
presses against the bare mating surfaces, thus creating a sealing effect.
Improve. The inlet and outlet means each extend through the chamber element.
porous sheet means extending and at its inner end;
from a pair of capillary passages communicating with the reaction chamber on either side of the
Can be configured. These capillaries are the reaction chambers
coaxial and from which the almost flat exterior of the chamber element
Extending to the outer capillary opening at the surface
Can be done. The means for sequentially passing a plurality of fluids through the chamber includes:
Two with multiple nearly flat valve areas on the surface
and a first opening formed continuously between the ends of the
a first passage communicating with each of the valve sections through the
and one of the valve sections through the second opening, respectively.
a valve block comprising a plurality of second passages communicating with the
and a plurality of elastic and
Each diaphragm includes a substantially impermeable diaphragm.
The earphragm is pressed against one of the valve sections and
a second opening that closes the first and second openings communicating with the site;
1 sealed state and the valve block is pulled away from the area.
the first opening and the second opening through the exterior of the locking means;
and a second state providing a fluid flow path between the
and thereby the fluid between the first passage and the second passage
Flow can be selectively adjusted. Connection means
includes at least one inclined ferrule, which
is tightly fitted around the pipe member with sliding engagement.
in a valve block means communicating with one of the passageways;
ferrule.
This inward force increases the ratio between the ferrule and the recess.
The fluid is concentrated in a relatively small contact area between them.
Make sure to bring the seal. The recess is preferably
The ferrule is inclined at a larger angle than the ferrule. difference
Additionally, the connecting means connects the first passageway to another part of the device.
A mounting part is provided at one end of the first passage for connection.
and thus the first passage can be connected to this attachment point.
and the second passage farthest from the mounting part.
Manifold that can fluctuate body flow
It acts as. The first passage has a sawtooth shape.
Communicate with each valve site at alternating intersections
A plurality of devices connected end-to-end to form a conduit.
It can consist of a straight path. The device has internal parts for introducing and removing various fluids.
Conversion flask with multiple capillaries that plunge into the section
and at least one of these capillaries
The book has a closed hole and multiple radially spaced
Contains an inner end with a restricting orifice and
The fluid flow through the capillary is directed towards the inner wall of the flask.
A spray action is applied to the inner wall to clean it. difference
Furthermore, it terminates close to the bottom of the flask.
The capillary tube has a closed end and is adjacent to the closed end.
Features multiple radially spaced restriction orifices
Thus, the inward flow of gas through the capillary passage is complex.
Stir the liquid in the flask by generating several small bubbles.
Or accelerate its drying. Sequentially perform chemical processes on a chemical sample
The method of the present invention is to apply diffusion to multiple fluids.
Embedding the sample in a solid matrix that is more permeable
A solid matrix is placed inside a closed chamber with an inlet and an outlet.
Encapsulates Trix and allows multiple fluids to flow under pressure into the chamber
The sample is exposed to each fluid from inlet to outlet as
The sample is then immobilized.
chemical interaction between sample and fluid
It is based on achieving. solid matrix
The base can be supported as a thin film on the inner wall of the closed chamber.
I can do that. Another method is to use solid matrices.
The gas can also be supported on a porous sheet,
This is the fluid that passes through this sheet from the inlet to the outlet.
between the entrance and exit so that the sheet passes through the
extending substantially across the chamber at an intermediate location. solid ma
The process of embedding the sample in the matrix consists of a solid matrix.
The lithics are applied as a thin film to the supporting surface and then
A solution containing the sample is applied to this thin film, and the sample solution is
Consists of the process of applying Trix to dissolve it.
be able to. The liquid is then allowed to evaporate from the solution.
to leave a thin film in which the sample is embedded. The objective of the present invention is to minimize the
chemical processes with minimal sample loss and minimal system contamination.
Provides an apparatus and method for sequentially implementing the steps
That's true. Furthermore, the purpose of the present invention is to
chemical processes using minimal amounts of reagents and solvents.
Economical apparatus and method for sequential implementation of applications
The goal is to provide the following. Another object of the invention is to carry out chemical processes sequentially.
modifications with extremely short cycle times for application.
The objective is to provide a good device and method. Furthermore, it is an object of the present invention to
chemically applied to the sample for more effective cleaning.
Improved equipment and method for sequentially carrying out the process
It is to provide law. The apparatus and method of the present invention are used in degradation processes.
It is permeable by diffusion to both reagents and solvents.
inside a solid matrix formed as a thin film.
by immobilizing protein or peptide samples.
has solved many problems associated with conventional ordering devices.
Decide. Thus, the difficulty of achieving complete covalent bonding
Difficult problems are avoided, as well as ensuring that the sample remains on the support surface.
directly adsorbed to the mobile liquid phase and exposed to mechanical shear forces in the mobile liquid phase.
Avoids sample loss problems encountered when
be done. The sample is firmly fixed in the matrix
On the other hand, smaller reagents and solvents and amino
Acid derivatives are substances that can diffuse into the matrix.
and to carry out various steps in the degradation process.
effectively dissolves in the matrix to a sufficient concentration
be able to. The solid matrix is exposed to a gaseous reagent.
It holds the sample extremely effectively even when exposed to
In fact, the surface of the sample support of any shape can be
can be used without any sample loss. reaction
The inner wall of the chamber itself can be used as a sufficient support surface.
can. Support surface that significantly facilitates thorough cleaning of the system
is made of multiple overlapping glass fibers and is
It is a porous sheet that extends across the reception room. Many
Porosity is provided by the voids between the fibers. This structure
Even the smallest dimension in the direction of fluid flow is relatively large.
It has a large total surface area. Solid matrix is fiber
A thin film is formed on the surface, and the reagent and solvent are in the thin film.
Easily diffuses and reacts with buried samples
make it possible. This requires minimal amounts of reagents and solvents.
chemical processes and cleaning cycles in a relatively short time using
This makes it possible to carry out tests on samples. trial
Drugs and solvents, some of which are in gas or vapor form
However, it passes through the thin film and comes into contact with the sample.
React as fully and effectively as possible. Relatively thin forms of the porous sheets disclosed herein
Additionally, a relatively small amount of solvent removes residue from the sample.
Improves ability to thoroughly wash distillate reagents and reaction products.
Melt. Solvents separate reagents and reaction products into systems.
A relatively short distance from the surface of the sheet to be removed from
Just move it. Pieces that have come off the sheet surface
From there, they can be easily guided outside to collect the sample.
It can be prepared for the next reaction step. Small
Using less solvent will not only save you money on solvent costs.
and the tendency for sample to be washed out of the reaction chamber and lost.
It also reduces Furthermore, the use of gaseous or vaporous reagents
also contributes to complete exposure of the sample to the reagents and ensures
Minimize the amount of reagents required. use of reagents
Less is used in Edman degradation techniques
The reagents used are extremely sensitive to contamination and are therefore extremely expensive.
It is important because In addition, the sample and
The solid matrix with which it is dissolved by the gaseous reagent
sample by separation of the sample from the support surface.
Eliminate loss problems. The reaction chamber of the present invention can test both gaseous and liquid reagents.
The sample is passed through a porous sheet holding the sample.
material is contaminated by external impurities or by one reaction step or service.
carried from one cycle to the next process or cycle.
Constructed to prevent contamination from chemicals
Ru. For example, if two abutting chamber elements are combined
The first and second cavities are constructed in each example of the porous sheet.
A low volume reaction chamber is formed. each from the room itself
A pair of capillary passages extending in opposite directions through the chamber element.
A channel is a channel in which multiple fluids in gas or liquid form flow under pressure.
through the chamber and through the sample matrix.
enable. The small volume of the room and passage
Minimizes the amount of reagents and solvents required and
Facilitates vacuum drying of the system between cycles. 2
The two chamber elements have these mating surfaces at their mating surfaces.
by a sheet of flexible material sandwiched between surfaces
Sealed. This material allows multiple fluids to pass through the chamber.
gas permeability, which actually allows the gas to pass through more evenly.
By dispersing it into contact with a porous sheet.
Improve the flow of gas through the chamber. Another embodiment of the reaction chamber is a single capillary tube or a capillary tube.
A tubular passageway on its internal surface or hole
has a solid matrix formed as a thin film on
Ru. Place the protein or peptide sample on a porous sheet.
Embed it in the matrix in the same way as the case, and add the reagent and solvent.
are passed through the capillary tube sequentially to interact with the sample.
let The above chamber structure does not have a porous sheet member.
can be used for this purpose. Next, try
The material-containing matrix is applied to the surfaces of the first and second cavities.
Let it form on top. Similarly, supporting solid matrices
The surface that holds the reagent and solvent fluids in the matrix
It can be made by virtually any method that allows it to be poured on top.
can be done. Introduction and extraction for both chamber and conversion flask
The novelty of the present invention for regulating the flow of fluids
Valve assemblies are designed to avoid cross-contamination of fluids.
specially made for. Each valve means a single conduit
This single conduit faces other conduits.
Selectively connect to each of the conduits. single conduit
communicates with one end of the first passage in the valve block.
while each of the other conduits
Connected to one of the two passages. In the normally closed state,
Each of the diaphragms covering each valve part
The first port is pressed against the surface of the valve block by the
prevent communication between the passage and the second passage leading to the specific valve part.
Stop. Fluid communication between a single conduit and other conduits is
Applying a vacuum to one or more of the earphragms
while pulling the diaphragm away from the valve part.
The valve block that exists between the openings for each passage directs the fluid.
It can be applied selectively by pouring it onto the surface of the
I can do it. a valve at the remote end of the first passage;
A second passageway leading to the valve provides each fluid to the valve.
For example, inert gas
Can be connected to a pressurized source of flushing fluid
can. Thus, the supply valve for a particular reagent or solvent
Apply reduced pressure to the corresponding diaphragm and introduce it into the reaction chamber.
diaphragm at the distal end of the first passage.
Open the ram to remove any remaining reagent or
Complete supply by forcing all solvent into the chamber
It can be done. This is the continuity of the first passage
This makes it possible to form a manifold.
before the next reagent or solvent supply begins.
Certain reagents or solvents are purged. against the reaction chamber
If there is a valve at the outlet, use the first passage as the outlet.
while connecting the second passage to each conversion flask.
connection to the vacuum source and the waste section. First aisle connection
continuity allows complete evacuation as well as cycle
semi-volatile substances may be trapped there.
virtually eliminates the possibility of The "sawtooth" shape of the first valve passage disclosed herein is
Traditionally used in other valve assemblies in the field of ordering devices
has been done. However, if the applicant is aware of
Traditional sawtooth valve assemblies with
It slides back and forth between the communicating and non-communicating states of the passageway.
to the valve area on the main valve block so that the
Incorporates multiple individual blocks mounted
Ru. Sliding blocks have a tendency to wear and are exposed to the atmosphere.
This causes leakage both to and from the passages. here
The novel valve assembly disclosed in
The Nifold is combined with a series of diaphragms to
Establishing and blocking flow between pairs of openings that communicate with channels
This solves the problem of wear. diamond
The flam is a commercially available fluorocarbon polymerized
Can be made from virtually inert materials such as the body
It functions over a long period of time without deteriorating.
Additionally, conventional means of connecting the valve passageway to external conduits
tends to exert excessive pressure on the sides of the valve block.
Yes, promoting distortion of the upper sealing surface of the valve block
At the same time, it also promotes the loss of sealing ability. especially,
Conventional sawtooth valves known to the applicant
The associated nearly flat flange surface of the valve block
A series of seals between a pair of smooth surfaces pressed against the sides.
Connect the external conduit to the valve passage by making a stop
do. Each of these parts cannot be actually machined.
For example, fluorocarbon polymerization, which is extremely difficult to
Made of body-like material, each sealing surface can be
to form the required seal.
You have to put a lot of pressure on it. Pressure is valve block
of its upper sealing surface.
causes distortion. The valve assembly of the present invention is independent of the valve block.
The valve is designed to seal without applying excessive pressure.
Partially into recesses of different tapers in the block
Equipped with multiple tapered ferrules that can accommodate
Ru. A relatively small sealing force can be applied to specific parts of the ferrule.
to focus on the fuel without distorting the block.
The tapered recess corresponding to the hole is sealed. Surfaces with different tapers on each side of the ferrule
If an interface is provided between the
improve. This between surfaces of different tapers
The seed interface is preferably shaped to obtain optimal sealing properties.
Provided on both sides of the ferrule. The conversion flask of the present invention has an inner wall of the flask.
introducing the reagent and the force agent in the form of an impinging spray;
Walls contain all chemicals that may be condensed or scattered there.
water into the liquid in the flask.
make it possible. The main source of cross-contamination of the system between cycles
The cause is thus removed. Additionally, conversion flask
gas moves upward in the liquid in the form of small bubbles.
Stir the liquid uniformly and dry its semi-volatile components.
and excessively vigorous bubbling.
sample loss due to scattering and scattering.
stomach. Is this rapid release from sensitive amino acid derivatives?
Promotes gentle liquid removal. Thus, amino
Used to transfer acid derivatives into conversion flasks.
The above-mentioned Hoytman-Lieveall solvent was
It takes a shorter time (5 to 10 minutes) than in the de-patent.
for 1-2 minutes) and at a lower temperature (50-80℃).
It can be removed at 40-50℃). this
For example, serine, threonine, histidine,
The most disturbing like arginine and tryptophan
This significantly improves the yield of specific amino acid derivatives.
The reagents used in the conversion flask should be kept under inert gas.
Microscopic flow of bubbles and Hoytman-Lieve-O
instead of the 30-40 minutes required in the
Can be removed in combination with reduced pressure for 3-5 minutes
I can do that. Hoytman-Leave Older
In the method, the drying of reagents is
The cycle time is less than or equal to the total cycle time of the first reaction chamber.
in the conversion flask to meet the requirements such as
Begin immediately after introduction to amino acid residues.
Must be. The acid component of the conversion reagent, i.e.
Fluoroacetic acid or hydrochloric acid is dissolved
This acid evaporates much more than water.
Ingredients are Hoytman-Leaveold drying process
water is removed quickly during most of the conversion process.
Do not leave amino acid derivatives in anything other than solution.
have a strong tendency to This includes glycine and proline
The incomplete transformation of derivatives of and the decomposition of other derivatives are also
Tarasu. In the conversion device of the present invention, a conversion reagent
is sufficient time for complete conversion, i.e. 30-40 minutes.
Continue contact with the amino acid derivative for 3 hours, then
Can be quickly dried within ~5 minutes, but
It is also possible to scatter the sample all over the interior of the conversion flask.
There is no fault. Hereinafter, specific examples of the present invention will be explained with reference to the drawings.
explain. Referring to the drawings, FIGS.
A device embodying the invention is indicated generally by the reference numeral 10.
It is. The device 10 includes a chamber device 12 and a conversion
It includes a scope 14 and a fraction collector 16.
each of which is operated by an automatic control device 18.
be done. Array of pressurized solvent and reagent reservoirs
20 through a bank 22 of diaphragm type flow valves.
It is connected to the reaction chamber 12 and the conversion flask 14. No.
The second valve train 24 connects the conversion flask 14 and
and other locations. third
A diaphragm valve 26 in the column connects the conversion flask and flask.
Dispose of the cushion collector or connect it to a vacuum means.
And from flask to fraction collector
It acts to regulate fluid flow. The filtered inert gas source 28 is highly purified.
An inert gas, preferably argon, is supplied to the apparatus 10.
supply, pressurize solvent and reagent reservoirs, and oxygenate
Sweeping air from the equipment system and evacuating the system at various times
Accelerate the drying process of reagents and solvents within. pressure adjustment
A bank of valves and instruments 30 stores each solvent and each reagent.
Gas pressure to the tank as well as other parts of the device 10
The role is to adjust the pressure on each individually.
vinegar. The operating mode of the device 10 is shown in FIG. Room equipment 1
2 is present within the heated environment 32, and in a preferred embodiment
In this case, the inlet and outlet passages 36 and 38 are
Reaction chambers 34 communicating with each other are defined. entrance passage
36 connects the plurality of reservoir rows 2 via fluid conduits 40.
0, i.e. reagent reservoirs 42, 44, 46 and 48
and connection to solvent storage tanks 50, 52 and 54.
I can do it. Storage tanks 42 to 54 are inert gas pressure sources.
28 provides individual gas pressure regulators 56 and solenoid valves 58
Pressurized through the column. Storage tanks 42 to 54
Each further includes an individual flow valve 62 and an individual flow valve 62.
of the fluid level therein via the regulator 64.
Connect to the waste trap 60 at the upper part
Can be done. Introduced into the storage tank from an inert gas source 28
The pressurized inert gas thus flows into the flow regulator 64.
evacuation to the evacuation trap 60 at a more controlled rate.
can be done. The outflow amount of the storage tanks 42 to 54 is
Continuous manifold connected at one end to fluid conduit 40
via a diaphragm valve 66 that communicates with the
Individually adjusted. Thus, the pressurized storage tank 42 to
Fluid from 54 is directed by selective actuation of valve 66.
is transferred to the reaction chamber 34 via the tube 40 and the chamber inlet passage 36.
can be sent. Assists in the delivery of reagents and solvents
At the same time, after the supply, the manifold 68 and the conduit 4
0 and an inert gas source 28.
The pressurized inert gas from the pressure regulator 70 and the diamond
the end opposite the conduit 40 via the flam valve 72
It can be introduced into the manifold 68 at.
Thus, actuation of valve 72 directs pressurized gas to the manifold.
68 from the outermost end and all reagents inside it.
Alternatively, the solvent may be introduced into the reaction chamber via conduit 40 and passageway 36.
Move it to 34. The fluid outlets of reservoirs 44, 46 and 48 have a flow
A gas flow meter 74 is provided in series with the regulator 76.
Ru. This is because the reagents stored in them are
is used in vapor form, while the remaining solvent and reagents
This is because it is used in liquid form. gas release rate
For precise regulation by the corresponding valve 66, the flow rate
A total of 74 and a flow regulator 76 are required. Fluid flow from reaction chamber 34 is directed through a continuous manifold.
A diaphragm communicating with outlet passage 38 via port 84
Adjusted by ram valves 78, 80 and 82.
Opening valve 78 releases the desired reaction product, typically
N-terminal amino acid unit of protein or peptide sample
passes through conduit 86 to conversion flask 14
do. Open valve 82 to drain outlet passage 38.
By connecting to the pump 60, unwanted reagents can be
The solvent and reaction products can be disposed of, or
The valve 80 connects the outlet passage 38 to the vacuum trap 88.
The reaction chamber 34 and the outlet passage are connected to the empty pump 90.
38. Evacuate the manifold 84. Similarly, the conversion flask 14 and the fraction flask
Rector 16 is also connected via valves 92 and 94, respectively.
to the waste trap 60 and valves 96 and 98;
It can be connected to a vacuum trap via. Reagent storage tanks 100 and 101 and solvent storage tank 102
converts the reagent and solvent via conduit 104 into the flask.
It is prepared for supplying to 14. storage tank 100,
101 and 102 are a pressure regulator 106 and a solenoid valve 1
08 and pressurized by an inert gas source 28.
and individual exhaust valves 110 and flow regulators 111
It is connected to the waste trap 60 via. storage tank
Fluid outlets 100, 101 and 102 are connected to conduit 1
04 to a continuous manifold 114 with one end communicating with
It is connected via a diaphragm valve 112. write
so that fluid flow from the pressurized reservoir is selected by valve 112.
selective release of reagents or solvents.
The difference can be discharged into the manifold 114.
can. The inert gas source is connected to the pressure regulator 116 and the die.
The side opposite to the conduit 104 via the yaphram valve 118
to the end of the manifold to supply reagents or solvents.
Conversion flask 14 via manifold and conduit
can promote that movement to. Additionally, the inert gas source 28 is connected to a pressure regulator 120.
and through diaphragm valve 122 and conduit 124.
connected to the conversion flask and pressure regulator 12
6 and a fraction collector via valve 128.
16 is also connected. Inside the flask 14,
When a particular fraction is transformed in the desired manner,
This is passed through the conduit 124 and the valve 131 by gas pressure.
and from the flask to the fraction collector 16
can be released and stored in its internal container.
Wear. After releasing the fraction, flask 14
Fill it with solvent to a relatively high level and then
dissolve all residual chemicals present in
Can be done. The solvent is then introduced into conduit 12 by gas pressure.
4 and valve 125 to the waste trap 60.
We are now ready to supply the following amino acid derivatives.
Flash the scooter. A fraction collector 16 is provided for each of the apparatus 10.
Each cycle, the next amino acid unit flux
Position the empty container so that it receives the ion from flask 14.
The indexing operation is performed by the control device 18 for positioning.
Basically, from a rotating disk with containers arranged in a circle,
configured. Control device 18 is preferably a fully automated device.
diaphragm valves 66, 72, 78, 80,
82, 92, 94, 96, 98, 112, 11
8, 122, 125, 128 and 131 and solenoid valve
58, 62, 108 and 110. difference
Furthermore, the controller 18 controls the heating environment 32 to a desired temperature.
retention mechanism (not shown), fraction collector
16, vacuum pump 90 and various sensors of the entire system
control the server. Each gas pressure regulator and flow
The volume regulator is manually adjusted during startup to accommodate
Establish the desired pressure and flow in the fluid conduit
Ru. The chamber apparatus 12 is shown in detail in FIGS. 4 and 5.
However, this is a two-piece base that supports sleeve 132.
130, and the sleeve includes the first and second chambers.
It contains elements 134 and 136. Sleeve 132
is aligned with the axis of the sleeve and of the base 130.
Enlarged cylindrical part that fits snugly into the cylindrical recess
138 is provided. This cylindrical portion 138 is
The retaining collar 142 threadably engages the portion 130.
kept in place. Chamber elements 134 and 136 are cylindrical glass members.
and facing mating surfaces 144 and 1, respectively.
46 and aligned within sleeve 132.
They will be kept in close quarters in close quarters. Entrance and exit mentioned above
Passages 36 and 38 are connected to chamber elements 134 and 1, respectively.
extending axially through 36 and preferably 1
It is a capillary passageway with a diameter on the order of mm. chamber elements
axially outer ends 148 and 1 of 134 and 136;
50 is generally flat and is opposed to sleeve 132.
It is virtually free to cushion the chamber elements in the axial direction.
A pair of thin elastic washers made of active material
It comes into contact with. Upper part of upper elastic washer 152
The metal washer 154 located at
132 into the slot 158 in the upper end of the
Opposed fixed ears 156 are provided. This metal sash
The ear 154 is screwed onto the upper end of the sleeve 132.
held in place by the cap 160,
Keeps the chamber element correctly in place relative to the sleeve.
hold Fitting of ear portion 156 and slot 158
is the washer when cap 160 is installed.
154 from rotating, thus preventing the chamber element from rotating.
To prevent the cap from damaging the assembly due to rotation.
Ru. Fluid conduit 40 is provided with a diverging lower end 162.
This means that the hole in the conduit 40 communicates with the inlet passageway 36.
abuts the outer end 148 of the chamber element 134 so as to
Ru. Conduit 40 is attached to support washer 164
member 166, the latter being inserted into the cap 160.
By axially threading the divergent end 16
2 is pressed against the chamber element 134 in a sealed state. conduit 4
0 is, for example, a commercially available fluorocarbon polymer.
Made of any elastic and substantially inert material such as
can be made. Hole and inlet passage of conduit 40
Alignment with 36 is achieved by various mutual connections around a common axis.
This is ensured by precisely assembling the attached parts.
Ru. Outlet passageway 38 is housed within steel sleeve 174
by means of a member 172 of substantially inert material made of
and installed in communication with the above continuous manifold 84.
be done. Sleeve 174 has a smooth outer surface and an expanded
The alignment of the axes of the large cylindrical portion 138 and the base 130
are housed within facing openings 176 and 178. Element
172 goes up and down over the steel sleeve 174 and the shaft
Extending in the linear direction, the outer end 1 of the second chamber element 136
valve block 1 defining a manifold 84 and a valve block 50;
82 into the tapered recess 180. Element
Axial passage 184 within 172 connects outlet passage 38 and
and one end of manifold 84,
A single connection from chamber element 136 to valve block 182
Forms a continuous capillary passage. The above-mentioned conduit 40
Similar to the case, the related parts around the common axis are
Through careful manufacturing, accurate
Alignment and complete sealing are ensured. Thus the room decoration
The position 12 checks the alignment of each passageway or the integrity of each seal.
Can be easily dismantled and rebuilt in an extremely short time without causing any damage.
Can be assembled. Valve block 182 has a novel structure, and
will be explained in detail in conjunction with FIGS. 9 to 13.
Ru. At this stage, valves 78, 80 and 82 are
is provided with a valve to regulate the flow of fluid from chamber device 12.
If you remember that it is included in block 182, it will be completed.
It's a minute. As shown clearly in FIG. 6A, chamber 34 is
Opposing mating surfaces 144 and 14 of two chamber elements
By alignment cavities 186 and 188 at 6
It is formed. The two cavities are an inlet passage and an outlet passage.
arranged coaxially with respect to channels 36 and 38 and preferably
or have a circular cross-section, with a path from the inlet passage to the outlet passage.
creates an axisymmetric passage for fluid moving up to
A porous sheet member 190 crosses the reaction chamber 34.
extending into the recess 192 of the cavity 186.
The spider can be accommodated at least partially. Hidden
The porous sheet member 190 is connected to the inlet passageway 36.
Fluid must flow from one side of the outlet passageway 38 to the other.
The material is separated so as to pass through the sheet member. porous
Sheet member 190 is preferably made of glass, for example.
sheets or mats made of compressed fiber materials such as
It is made up of Commercially available glass fiber filter
Suitable for this purpose, disassembly or other
Highly resistant to damage. This kind of porous
The sheet is a thin sheet into which protein or peptide samples can be embedded.
Gives a fairly large surface area to support the membrane
It was discovered that The thin film is a fluid-permeable material, e.g.
i.e. made of materials that allow liquids and gases to diffuse therein.
If made, this material will hold the sample securely.
At the same time, the chemical interaction between reagents and solvents and the sample
form a solid matrix that allows
Ru. For example, 1,5-dimethyl-1,5-diaza
undecamethylene polymethobromide or poly
(N,N-dimethyl-3,5-dimethylene piperi
polymeric quaternary ammonium chloride such as
Nium salts are ideal for this purpose. These are flowing
It allows for diffusion in the body and is insoluble in the solvent used.
Chemically stable against both reagents and solvents
be. Furthermore, they form cohesive thin films and
have a positive charge and these are imprinted on the surface of the glass support.
It enables on-linking. Sample storage performed in conventional sequencing equipment
The fundamental difference between the holding form and that of the present invention is the 17th
See Figures A, 17B and 17C.
will be more clearly understood. Figure 17A
and FIG. 17B show sample support surface 302 or 30.
Fix 300 protein or peptide samples to 4.
Illustrating two of the most common conventional methods for
are doing. FIG. 17A shows that the sample is bonded by a covalent bond 306.
When chemically bonding to the lath support surface 302
shows. For example, surface 302 may be made of glass silicone.
Some of the spots on the sample strand extend from it.
Amino functional group 30 reacts with carboxyl group 310
It can be specially treated to have 8. suitable
Some of the groups 308 and 310 under certain conditions
Reacts and leaves the sample covalently bonded to the glass
At the same time, a large number of water molecules are liberated. this kind of
The bond is very strong and holds the sample in place
To do this, one or two bonds per molecule are required.
It's a minute. However, covalent bonds are
difficult to obtain for peptide samples. Sara
In other words, covalent bonds are very few isolated bonds in the chain.
The chain is maintained through the connected units. This is the degeneration process.
reach these units and cleave them from the chain.
, the rest of the chain is left unconnected, and this
You may be washed out of the room. FIG. 17B shows the sample 300 being placed on the support surface 304.
This shows the case where it is directly adsorbed onto the surface. Then the sample
is a very large number of relatively weak bonds between the sample and the surface.
held in place by non-covalent interactions 312
Ru. At the molecular level, the surface consists of many
interact with different parts. This is a large protein
and peptides, but the sample is
As it is degraded to smaller dimensions, the surface
It becomes easy to be cut off or pulled apart. This conclusion
As a result, significant sample loss occurs. Figure 17C shows a solid matrix formed as a thin film.
Support by embedding the sample in the Rix 316
Immobilization of the sample 300 on the support surface 314 is illustrated.
It shows. As mentioned above, matrix 31
6 is a positively charged polymeric quaternary ammonium salt.
can do. Thus, the matrix
acidic glass surface due to numerous ionic interactions.
The sample is embedded in the
Make sure to hold this sample in place to prevent damage. trial
Relies on direct bonding interactions between material and surface
The effect of immobilization is a reduction in sample size because
Not affected by The present invention performs chemical interaction with the embedded sample.
sample and solvent into solid matrix 316
and the diffusion or penetration of amino acid derivatives.
Ru. The matrix is formed as a thin film and its
Absorbs reagents and solvents that pass over it. in thin film
Once dissolved, the reagents and solvents flow across the thickness of the thin film.
can easily diffuse and undergo the degradation process.
Ru. Returning to FIG. 6A, the reaction chamber 34 has mating surfaces.
A flexible seal is sandwiched between surfaces 144 and 146.
empty by at least one sheet 194 of fastening material.
The cavities 186 and 188 are sealed at their peripheries.
Ru. A pair of flexible sheets 194 are porous sheet portions.
It is preferably used by placing one sheet on each side of the material 190.
Ru. These sheets 194 are extremely thin.
Flow of a plurality of reagents and solvents through chamber 34.
Permeable to the body. Around the cavity 188
An annular sealing ridge or bead 196 in the seal
around the cavity 186.
Provides a more effective seal to adjacent surfaces 144
Ru. The sealing sheet 194 has a possibility of seal deterioration.
For example, use commercially available fluorocarbons to
- Any substantially chemically inert material such as carbon polymers
It can be made from the following materials. These are for chamber 34.
In addition to providing a sealing effect, the porous sheet part
supports the material 190 and also allows the flow of gas and liquid.
throughout the chamber to ensure a more even distribution throughout the member 190.
helps disperse gases and liquids passing through
Two. Extending the service life of the equipment system and optimizing the connection with the sample
Chemical interactions are thus encouraged. Another embodiment 34' of the reaction chamber according to the invention is shown in the sixth example.
Shown in Figure B, here the opposing engagement table of the two chamber elements
The alignment cavities 186' and 188' in the plane are cavities.
somewhat narrower and longer than sections 186 and 188;
It is said that In other respects, chambers 34 and 3
4' are the same, and each member of the chamber 34' in the drawing
is marked with the same reference numeral as the corresponding part of chamber 34.
(') is added. The reaction chamber 34' exits from the inlet 36'.
Allowing slightly more fluid flow directly into port 38'
However, the porous sheet member 190' therein
Limit diameter. FIG. 6C shows porous sheet member 190' removed.
The chamber 34' of FIG. 6B is shown in the open position. difference
Additionally, the sealing sheet 194' has a diameter equal to the chamber diameter.
A single annular sheet of flexible material with a large central opening.
It has been replaced by port 316. In this specific example
solid stream embedded with protein or peptide sample.
A body-permeable matrix 318 passes through chamber 34'.
The walls of this chamber are exposed to the reagents and solvents
It is formed as a thin film on the part. Thus, chamber 34'
A substantial thin film surface area retains fluid flow through it.
It just keeps getting better. Another specific example of the chamber apparatus according to the present invention is shown in No. 18A,
18B and 18C, where the previous two
Chamber elements 134 and 136 are located within sleeve 132.
This is represented by one capillary chamber element 320 . room
The remaining components of device 12 are shown in FIGS. 4 and 5.
is the same as described above and therefore uses the same references.
Reference signs are attached. External structure and
All connections are the same as above. The chamber element 320 includes an axial capillary chamber 32
A cylindrical glass structure with an inner wall 322 defining 4
It is made up of The chamber 324 has two ends 32
uniformly increasing the diameter from 6 to the center 328;
The protein or peptide sample is deposited in a thin film on the wall 322.
Inside the solid matrix 330 formed as
carried by. The reaction chamber of the present invention comprises a plurality of reagent and solvent fluids.
substantially with a sample support surface capable of passing
It will be appreciated that it can take any form.
For example, chamber device 12 may include an interior surface or hole.
a solid matrix that is permeable to fluids.
One long capillary tube (not shown) is sufficient. capillary
The fluid passing through the tube contains proteins or
interacts with the peptide sample and undergoes a degradation process.
cormorant. Transfer of liquid reagent to reaction chamber 34, 34' or 324
Typical reservoir according to the invention for supply and storage
That is, reservoir 198 is shown in FIG. Storage tank 198 is the
Storage tanks 42, 50, 52, 54, 100, 1 in Figure 3
Corresponds to 01 and 102. Pressurized inert gas is
A pipe 202 supplies the interior 200 of the storage tank 198.
This conduit 202 is connected to the liquid reagent or solvent in the tank.
Connected to the inside of the tank at a location below level 204.
Pass. Thus, the introduced pressurized gas
Dissolved oxygen is entrained from the liquid to exhaust conduit 206.
into the interior 200 at a controlled rate through
Generate a dynamic equilibrium state. Remove reagents or solvents from the internal gas.
The liquid is forced out of the reservoir 198 in a controlled manner by gas pressure.
A body outlet 208 is provided. Inactivation of each storage tank 198
The inert gas supply path 202 is supplied with gas from an inert gas source 28.
Pressure inert gas is connected to pressure regulator 56 or 106 and electromagnetic
through valve 58 or 108. Exhaust guide
The release of gas through the pipe 206 is similarly controlled by a solenoid valve.
62 or 110 and a flow regulator 64 or 11
1. Through conduit 208
The flow of liquid reagent or solvent is controlled by valve 66 or 112.
regulated by one. 1 of liquid reagents or solvents
Each time the species is fed into the reaction chamber or conversion flask,
Open the corresponding argon supply and exhaust valves to
Establish a dynamic equilibrium state within the tank. Then liquid
The reagents or solvents are removed through the valve in conduit 208 and the waste trough.
can be introduced by opening the valve to the pump 60.
Ru. The liquid is discharged from the reservoir at a constant rate and
Adjust the length of time the valve in 208 is kept open
This makes it possible to accurately adjust the amount of liquid supplied.
can. The present invention for supplying reagents in gas or vapor form
A typical storage tank 210 is shown in FIG. gala
An air diffuser with a diffuser member 213 made of Sfritz at the end.
An active gas inlet 212 is provided to store inert gas.
The liquid inside 214 near the bottom of 210
Introduced from a point considerably below the body reagent level 216
do. Exhaust conduit 218 and outlet or supply path 22
0 means that the internal 2
14. Storage tank 210 is storage tank 4 in FIG.
4, 46 and 48, and gas pressure
Regulating the flow of gas from source 28 through conduit 212
one of the pressure regulators 56 and one of the valves 58.
It is growing. Similarly, pressurized gas to exhaust conduit 218
is dissipated into one of the flow regulator 64 and flow valve 62.
The supply of reagents along supply path 220 is
The supply is via a dial lined with a flow meter 74 and a flow regulator 76.
regulated by one of the flam valves 66. Thus, reagent R 2 ,R 3 and R 3A is a gas or vapor
They are supplied to the reaction chamber as a liquid.
It is stored and vaporized as needed. Vaporization is liquid
By bubbling an inert gas upward into the body reagent.
It is done. In this way, the inside of the storage tank 210
The inert gas at 214 is saturated by the reagent vapor.
It comes to be harmonized. Each time a reagent is needed,
Try opening the valves connected to conduits 212 and 218.
Dynamic equilibrium by bubbling inert gas into the drug
Establish the state. Then the valve in supply conduit 220
66 for a predetermined period of time to supply a desired amount of reagent vapor to the reaction tank.
supply to. Flow regulator 7 in line with specific valve 66
6 supplies steam at a constant rate indicated by a flow meter 74.
It is supplied by a storage tank. 9 through 13 illustrate valves 66 and 7 of FIG.
2 and a continuous manifold 68.
The structure and operation of assembly 222 is shown. Bena
Assembly 222 is shown most clearly in FIGS. 11 and 12.
A clearly visible valve block 224 is provided. this
Valve block 224 is an elongated block with a rectangular cross section.
then drill this valve block diagonally from its surface.
The first series of sawtooth patterns formed by
226. Thus, the first passage 226 is
It becomes one continuous passage, and at every other intersection,
on the surface 228 through the corresponding opening 232.
It communicates with a plurality of valve sections 230 . tapered
A connection port 234 is connected to one end of the first passage 226.
Pass. A plurality of second passages 236 are connected to the valve block 2.
Tapered connection port 238 on the opposite side of 24
from the vicinity of the opening 232 in each valve portion 230.
It extends to a corresponding opening 240 next to it. valve block
224 is within the longitudinal slot 242 of the base 244.
, the base of which receives a coupling fitting 248.
A plurality of ports aligned with the connection ports 234 and 238
A threaded opening 246 is provided. Mounting tool 24
8 is an elastic ferrule with two tapered surfaces;
(fit ring) 250 to the connection port 234 and
and 238, and pass the ferrule through.
A tube 252 extending through the valve block 224 is connected to each passage of the valve block 224.
Suitable for making a sealed connection with a road. Do it like this
The connector port 234 of the first passage is connected to the fluid shown in FIG.
Connected to the inlet passageway 36 of the chamber device 12 via a conduit 40.
The first seven of the eight second passages are
Fluid outlets 208 and 220 of reservoirs 42-54
communicate with. The part farthest from the connector opening 234
The two passages are connected via a pressure regulator 70 shown in FIG.
It communicates with an inert gas pressure source 28 . Two tapers to the mouth of valve block 224
The structure of the ferrule connection portion having a surface is the mouth portion 234.
is shown in detail in section 9A as an example. The ferrule 250 in FIG. 9A is inside 243
is housed in the connector opening 234, and the
The outer side 245 is the tapered recess 24 of the fitting 248
7, and the opening 234 and the recess 247 form a flap.
Teeth at an angle greater than the taper angle on each side of the errule.
is attached. The ferrule is preferably
The sides are tapered at the same angle to form the mouth 234 and the recess.
247 is a tape with an angle 3° larger than the ferrule.
I can get punched. between different tapered surfaces
This fixation reduces the compressive force to the tip 2 of the ferrule 250.
49 and against the side of the valve block 224.
Provides an effective seal while minimizing pressure
vinegar. Thus, the valve portion 230 may be distorted.
Excessive pressure on valve block 224 is avoided.
Ru. A series of diaphragm retaining blocks 254
Diaphragm against surface 228 of block 224
256 is held between them and fixed with bolts. each
Connect the upper end of the diaphragm holding block to the recess 26.
0 and at the same level as one of the valve parts 230
It seems to accept the air connection port 258 extending to the
Attach. Concave to provide an effective air seal.
O-ring 262 in an annular groove surrounding section 260
can be accommodated. Diaphragm 256 is substantially chemically inert.
It is made of airtight material and is
This can be done by reducing the pressure or applying air pressure.
The diaphragm is selective to the valve region 230.
pulled away from it or forced into contact with it
Ru. The two states of the diaphragm 256 are
and FIG. 13B. In the state shown in Figure 13A
and the air pressure applied to the air connection port 258 or
Gas pressure is controlled by the diaphragm at specific valve locations.
256 between the opening 232 of the first passage and the opening of the second passage.
It is brought into pressure contact with the mouth portion 240. Thus, the aperture
The portions 232 and 240 are connected by a diaphragm 256.
closed, making communication between them impossible. this
compares the closed state of the valve at a specific valve location.
I guess. In the condition shown in Figure 13B, the air connection port
The reduced pressure at 258 opens diaphragm 256
parts 232 and 240 and place it at that location.
A first passage across the surface of the valve block and a second passageway across the surface of the valve block.
Allows communication with the passageway. This is a specific valve
Corresponds to the open condition, from one of the reservoirs or from an inert gas
Fluid from the gas pressure source 28 passes through the first passage 226.
to allow flow to the inlet passageway 36. The novel configuration of the valve assembly 222 described above is
Directly transfer reagents and solvents without substantial contamination between each fluid.
This makes it possible to supply a precise amount to the reaction chamber. No.
1 continuity of the passage 226 and the inlet passage of the chamber device 12.
and that it is connected at one end.
This is the main factor behind this advantageous operation. 7 types of reagents and
One of the solvents is supplied through a diaphragm.
Applying vacuum to one of the 256 and pressurizing the other
This can be done by adding the desired reagent or
Flowing solvent into first passageway 226 and fluid conduit 4
0 to the reaction chamber. desired
After an amount of fluid passes under a particular diaphragm,
Gas pressure is supplied to the die again via air connection 258.
to the yaphram and thus to the assembly 222.
Each of the seven reagent valves and solvent valves are closed.
Ru. An inert gas is then installed at the extreme end of the valve block 224.
By applying reduced pressure to the diaphragm connected to the mouth part,
Flush inert gas throughout 1 passage 226
and reflux any reagent or solvent fluid remaining in the path.
The fluid supply is controlled by pushing into the reception chamber 34.
can be completed. Not connected to the first passage 226
There are no continuation points or dead point branches, so reagents or
If any of the solvent remains trapped during the feeding process.
There is no room for this. Thus, subsequent ordering
The reagents and solvents supplied during the routine process are of the highest possible purity.
held and intended for chemical reaction in the reaction tank
can be allowed to proceed normally and is contaminated.
No unnecessary yield losses due to reagents or solvents
Does not occur. This valve assembly 222 connects a single port to another.
When it is necessary to selectively connect to multiple mouths
There are numerous steps in the equipment to minimize contamination.
It is also an example of a valve design that can be incorporated into other parts.
For example, reagents and solvents may be provided to conversion flask 14.
Valves 112 and 118 for supplying the
form a valve assembly in combination with lead 114 and
for directing fluid from the outlet passage 38 of the chamber device 12.
The third valves 78, 80 and 82 are connected to the continuous manifold 8.
4 to form a similar valve arrangement. Similarly,
Discard into conversion flask and fraction collector
valves and conversion flanges for connecting the
Adjusts the flow from the SC to the fraction collector
The valve is also fabricated similarly to valve assembly 222.
Ru. The main in each of these valve assemblies
The main difference is the individual valve parts that work with them.
It is a number. manifolds 68, 84 and 114 to them.
A series of small diaphragm valves near each associated diaphragm valve.
Although illustrated as having discontinuous points or branches,
Each manifold is actually shown in Figures 11 and 12.
A single continuous passage made like first passage 226
It is a road. Diaphragm valve between open and closed states
The depressurizing and pressurizing means to be activated are omitted in Figure 3.
However, these are preferably inert as described herein.
Separate from the gas source 28 and the vacuum pump 90
be done. The conversion flask 14 is shown in detail in FIGS. 14 to 16.
Show in detail. This flask 14 is made of water, for example.
space between the double walls to circulate the heating fluid.
It is of double wall glass type with 264 mm.
The heating fluid receives the ends of standard flexible tubing.
Through a pair of nipples 266 that allow
It flows into and out of the space 264. via valve 96
and connect it to the vacuum trap 88 and vacuum pump 90.
Connected to waste trap 60 via valve 92
The resulting large-bore tube 268 corresponds to the interior chamber 270 of the flask.
It communicates near the upper end of the cap. Capillary tube 272,2
74 and 276 pass through the upper end of the flask into the inner chamber.
270. capillary tube 272 and
The hole at 276 is closed at its inner end and the capillary
each has multiple relatively restricted radial directions
Orifices 278 or 280 spaced apart are
It is provided near one end. Relatively small amounts of protein, which is the purpose for which device 10 was designed.
For use in and for white matter or peptide samples
Due to the relatively small volumes of reagents and solvents involved, the conversion
Flask 14 is much smaller than a conventional flask.
It has a large internal volume. The volume of flask 14 is small
It is about 1 ml, whereas the applicant's knowledge
All conventional automatic conversion flasks have a capacity of 100ml.
It has a product. The frac cleaved from the sample in the reaction chamber 34
The injection is sequentially performed via valve 78 and capillary tube 274.
is transferred to the flask 14. What are reagents and solvents?
It enters the inner chamber of the flask through the capillary tube 276 and enters there.
from the wall of the chamber 270 through the restriction orifice 280.
is forced as a spray that impinges on the
Wash all residue on the walls to the bottom of the flask.
drop During the conversion reaction, the inert gas is passed through the capillary tube 272.
to stir the liquid, and from there
assists in the evaporation of the solvent. Gas is limited orifice
278 as a very small valve.
2. Flask dimensions and gas usage
Optimum dispersion of gas through the liquid independent of
give. After the conversion reaction is complete, this fraction
The long capillary tube 272 is drawn by positive pressure inside the flask.
Each volume in the fraction collector 16 is
forced upwards into the vessel. This is this frac
Shion is more complete than fraction collector 16
in two batches, i.e. in two aliquots, to be transferred to
It can be done as a default. The quantity for the first time is
It is about 200μ, and the fraction correction is done first.
transferred to the computer. Then add 50μ solvent
introduced into the lower wall or bottom of the flask
Dissolve the residue. Then, the second batch was transferred.
let In this way, a high yield of each fraction
can be achieved. Add after a particular fraction has been transferred
750-900μ of solvent was added to the flask in the previous cycle
Dissolve any residue remaining on the top wall of 14.
It can be introduced to This additional solvent should be disposed of in the waste container.
The flask wall becomes clean. Outside the capillaries 268, 272, 274 and 276
The other end is connected to each other part of the device 10.
Threaded fitting 284 for flexible conduit 282
Sealing is achieved by fitting them together. Each guide
The end of tube 282 has a resilient O-ring 288.
A radial flange portion 286 is provided to connect the O-ring.
The ring is a radial flange on one of the glass tubes.
Sealing effect by contacting the flat polished glass surface of 290
give. Internally threaded collar 292 connects conduit 28
2, the glass flange 290 is fitted around the glass flange 290.
2 located around the glass tube.
It is screwed into the one side external screw attachment part 294. Mounting part 2
When the collar 292 is advanced over the flange 94, the flange
The portion 286 is pressed against the glass flange 290 to form a pole.
An effective seal is formed. Connector 284
Each part is, for example, a commercially available fluorocarbon polymer.
Made of virtually chemically inert materials such as
and virtually eliminate the possibility of subsequent leakage.
can. Another structure of the flask 14 is that the space 264 and the
Remove the pull 266 and place it in the heated environment 32
Provide a single-walled container that can be kept at high temperatures
It's something like this. This structure consists of glass tubes and connectors
The advantage of maintaining high temperature throughout the length with 284
with minimal condensation of semi-volatile fluids inside it
However, the chamber device 12 and flask 14 are kept at different temperatures.
It cannot be kept at a certain level. For sequential degradation of protein or peptide chains
The reagents and solvents used in the device 10 are as follows:
Yes: R 1 Phenylisothiocyanate (PITC)
17% solution in butane) R 2 trimethylamine or triethylamine
(25% solution in water) R 3 Trifluoroacetic acid or heptafluorobutyric acid R 3A water vapor R Four Trifluoroacetic acid (25% solution in water) R 4A Hydrogen chloride (1N solution in methanol) S 1 Benzene S 2 Ethyl acetate S containing 0.1% acetic acid 3 Butyl chloride S Four Acetonitrile or methanol In operation, preferably each valve of apparatus 10 and
Other mechanisms are controlled by an automatic control device 18.
for protein or peptide samples without human intervention.
An infinite number of deterioration cycles are performed. Control device
No. 18 was disclosed in U.S. Pat. No. 3,725,010.
The general form of the programming device includes device 10.
changes to give the specific process order required.
or special or general purpose digital
More complex electronic control and
You can also. Furthermore, each deterioration cycle
The operator is guided through each process according to a predetermined schedule.
You can also do it more manually and get the same result.
Ru. Before starting the degradation process, identify the protein or protein to be studied.
Place the peptide sample on a suitable sample support surface.
I have to do it. Support matrix material first
coated on the body surface and then as detailed below.
Embed the sample inside the shit. Member 190 or 19
0' as the sample support surface.
This means that the member 190 is in the reaction chamber 34 at the position of the recess 192.
at least one sealing sheet to be contained within the
194 between the chamber elements 134 and 136.
place In a preferred embodiment of the invention, a pair of
A sealing sheet 194 is used, and a member is placed between them.
190 to intervene. chamber elements 134 and 136;
Then insert into the sleeve 132 and each other part.
A chamber device 12 is formed in combination with the above. The sample-containing thin film is placed on the inner surface of chamber 34' or chamber 324.
If supported by
Coated as described. First, the chamber element was assembled within the sleeve 132.
Afterwards, it is held in place by the cap 160.
Ru. In the case of chamber 34', an annular sheath of flexible material is provided.
When assembling chamber elements 134' and 136',
be installed between. Then the solid matrix material
and the sample in chamber 34' or 3 as described in Example 2.
24 and other parts of the sleeve 132.
Complete the device by combining with other products. Reagent R 1 ~R 3A and solvent S 1 ~S 3 and gas source 28?
In preparation for sequentially introducing inert gas from
First, valve 82 is connected to vacuum trap 88 and vacuum pump.
The reaction chamber 34 and associated flow are opened to the side of the pipe 90.
The body conduit is evacuated. Introducing one type of reagent or solvent
Each time the gas is injected, the corresponding inert gas supply valve 58 and
While opening the air valve 62 and pressurizing the specific storage tank,
Establish a dynamic equilibrium state within it. inert moth
The gas is pumped back to maintain a constant pressure in the storage tank.
Ru. In the case of storage tanks 44, 46 and 48, when supplying
The flow of saturated gas therefrom is controlled by one of the flow regulators 76.
Adjusted by one. The storage tank containing the specific reagent or solvent to be supplied is
After being pressurized and reaching equilibrium as above, the auxiliary reduction
A pressure source (not shown) energizes the corresponding flow valve 66.
Open this valve by applying vacuum to the earphragm and
The chamber inlet passageway is connected to the chamber inlet passageway via the nitrogen fold 68 and the conduit 40.
causing a flow of reagent or solvent to the valve 66
Test the desired amount by holding it open for a predetermined length of time.
Precisely transfer the drug or solvent and then
Apply gas pressure to the flam to close it. Then, supplement
One of the continuous manifolds 68
across the diaphragm of the valve 72 at the end of the
Remove any residual reagents or solvents from the nitrogen fold and return to the chamber.
complete its supply to. Then valve 72 is
Closed by applying positive pressure to the diaphragm of
and the manifold 68 for the next supply process.
Prepare and release to solvents and reagents. A diaphragm valve 80 typically separates each sample into the chamber 34.
Chamber outlet passageway and manifold while passing drugs and solvents
84 to the waste trap 60.
It's kept open like that. Supply specific reagents or solvents
After that, move the diaphragm valve 82 to the vacuum pump 90 side.
It can be opened to vent the chamber and associated conduits.
Alternatively, the chamber and the sample therein are separated from each other by valve 72.
Dry at an appropriate time by passing inert gas inside.
be able to. Next, the gas released from the chamber is removed by a
60 or as desired.
The drying process is accelerated by suction using the vacuum pump 90.
You can also After completing the binding and cleavage process, the extraction solvent S 3 of
is supplied to the reaction chamber 34 during a particular cycle of degradation.
While dissolving the generated cleaved amino acid derivative,
This solution is then transferred via conduit 86 to conversion flask 1.
Supply to 4. For this purpose, valve 78 is opened and valve 8
0 and 82 closed. Then the conversion reagent
R Four and R 4A (if used) and solvent S Four and as appropriate
It can be supplied to the conversion flask 14 at a certain time, but this
opens the corresponding valve 112 to direct the liquid to the manifold.
114 and conduit 104 to the conversion flask.
This is done by sending. before each supply other
Pressurization and evacuation as described above for supply of reagents and solvents
, then open valve 118 to open the manifold.
Purge the field 114 and conduit 104. The fraction transferred to the conversion flask 14 is
The amino acid of the N-terminal amino acid of a protein or peptide sample.
Nilinothiazolinone derivative, which is a reaction chamber
During the next bonding and cleavage cycle at 34
Description of the above paper by Tutman-Liebold
phenylthiohydantoys, which are more stable due in part to
automatically converted to amino acids. In other words, strange
The amino acid fraction in the oxidation flask has short hairs.
Inert gas above the solution through capillary 276
Passage and inert gas into the liquid by capillary tube 272
bubbling, followed by a vacuum through tube 268.
It can be evaporated by evaporation. then
Conversion reagent R Four is connected to conduit 104 by capillary tube 276.
the desired amount via one of the valves 112 (see FIG. 3).
can only be introduced. after desired conversion time
Rapid evaporation of the conversion flask in the conversion flask
A reduced pressure is applied to the capillary tube 27 through the tube 268.
Applying inert gas simultaneously through 2 and 276
This can be achieved by Pth-aspartic acid
and Pth- further stabilizes the acidic side chain of glutamate.
To do this, use reagent R. 4A conduit by capillary tube 276
104 and one of the valves 112 in the desired amount.
Further remove the residue in the conversion flask by
It can be dissolved in Conversion flask evaporation
Again, vacuum through tube 268 and capillary tube 272
and by the use of inert gas through 276
Let's do it. Then, the remaining Pth in the conversion flask
- Amino acids introduced via conduit 104 into a solution
Agent S Four This fraction is redissolved in
Transfer to a suitable container in the Yon collector 16.
Ru. The transfer of the fraction is long in the conversion flask.
Open the valve 131 connected to the central capillary tube 272.
A pressurized inert gas is introduced through the capillary tube 276.
by forcing the fraction out of the flask.
It is done. The fraction collectors 16 are arranged in a circular pattern.
Each container receives different incoming fractions.
during each degradation cycle to be collected in a container of
Rotated by a predetermined angle. Degradation cycle suitable
The fraction in the fraction collector at the time
This can be used to further dry the
98 to the reduced pressure side or valves 128 and 94.
The inert gas from the source 28 is fractionated.
and finally to the waste trap 60.
It is done by. The various parts of device 10 are preferably substantially independent.
Manufactured from materials that are active and highly resistant to degradation.
It will be done. This type of material includes borosilicate glass, certain
Fluorocarbon polymers and in some cases
Includes stainless steel and aluminum. Device 1
Most of the sealing structure and other parts of 0 are also made of these materials.
It was designed so that it could be manufactured from raw materials. can get
The device is the cleanest of any device ever.
and function permanently as the cleanest system.
Ru. In a typical degradation and conversion cycle, device 1
The various processes performed by 0 are attached at the end.
Shown in Table 1. Duration of each step and during each step
The operating status of the equipment is also shown in the same table. operation here
The status corresponds to the status of each valve in the device, and is shown in the column.
The marks indicate when the appropriate valve is open. and
For example, column “R 1 ”, “R 2 ”, “R 3 ”, “R 3A ”, “S 1 ”,
“S 2 ” and “S 3 ” is selectively pressurized and the storage tank 4
2 to 54 to establish a dynamic equilibrium state.
The status of the pair of valves 58 and 62 is shown. in these columns
Whenever one mark is present, it indicates a specific reagent or solution.
in preparation for or during the supply of the agent to the reaction chamber.
In either case, the valve 58 and
and 62 are open. At all other times
The valve remains closed. Similarly, “argon”
For example, the column for
for feeding the reaction chamber via the nitrogen fold 68.
Indicates the status of valve 72, and the “Supply” column indicates the current status of valve 72.
The state of valve 66 corresponding to any pressurized reservoir
and marked “Dump,” “Collect,” and “Depressurize.”
The columns shown indicate the status of droop valves 82, 78, and 80, respectively.
are doing. As mentioned above, the solvent or reagent supply
Pressurize the appropriate solvent or reagent reservoir prior to each step.
is carried out, and then inert gas is supplied via valve 72.
Introduced to complete the supply of solvent or reagent and supply
Flash the road. Column “R 4A ” and “S Four "teeth,
Selectively pressurize and move into storage tanks 100 to 102.
each pair of valves 108 and 11 for establishing physical equilibrium;
0 status, and the “Supply/Argon” column indicates the route.
124 into the conversion flask.
valve 122 that enters the tank and the reservoir that is pressurized at that point.
It means the state of both the corresponding valve 112. column
“Argon”, “Dump 1”, “Decompression”, “Collect”, and
"Discharge 2" is valve 118, 92, 96, 1, respectively.
31 and 125 are shown. Of the displayed fraction collector functions,
The columns “Argon”, “Evacuation” and “Depressurization” are respectively
The status of valves 128, 94 and 98 is shown. Except for the above, the order of steps shown in Table 1 is quoted.
substantially corresponds to the Edman reduction method described in the literature.
Therefore, I will not explain it in detail. Outside the general practice law
All items listed are process names and correspondences shown in Table 1.
It will be clear from the operating state. In reality, programs are tailored to meet the needs of specific users.
In order to
Changes can be made: (1) Steps 18 to 58 are repeated once in the first sequence cycle.
All amino groups on the protein are circulated once or twice.
can ensure complete coupling. (2) Following step 65, water vapor (R 3A )
of serine and threonine by supplying for 20 to 60 seconds.
Dehydration of side chains can be reduced. (3) Following step 65, methanol (R 4A ) inside 1N
Supply 0.05ml of hydrochloric acid to the conversion flask and asparagus
Methylates the side chains of gic acid and glutamic acid
be able to. If you do this, S Four is preferable
The most common is methanol. (4) Following step 76, add 0.7 to 1 ml of S. Four (acetonitol
methanol), which is then
Thoroughly clean the conversion flask by transferring it to the waste section.
can do. (5) Increase the duration of step 8 (500 to 1000 seconds)
), promoting cleavage of the amino-terminal proline residue.
can be done. The essence of the invention is as follows regarding the implementation of the invention:
A specific example will provide further clarity. disclose
The data obtained were carried out using the apparatus and method of the present invention.
It serves only as an example of processing and is in no way within the scope of the present invention.
It should be understood that this is not intended to limit the scope.
Ru. The amino acid order shown in the example below is a single letter amino acid.
Denoted by the acid symbol, it is defined as follows: A: Alanine L: Leucine R: Arginine K: Lysine N: Asparagine M: Methionine D: Aspartic acid F: Phenylalanine C: Cysteine P: Proline E : Glutamic acid S: Serine Q: Glutamine T: Threonine G: Glycine W: Tryptophan H: Histidine Y: Tyrosine I: Isoleucine V: Valine Example 1 Suitable for embedding protein samples to be determined sequentially
A solid matrix of polymeric quaternary ammonium salts is
Above the fibrous sheet members 190 and 190'
The protein sample can be prepared as follows:
It can be embedded in a matrix. Glass fiber circle with diameter 12mm and thickness 0.25~0.5mm
Board located in Clifton, New Jersey.
Glass micropores commercially available from Tutmann
Cut from a sheet of ivarfilter. this circle
The plate is placed in the recess 192 of the chamber element 134. 1.5
mg of 1,5-dimethyl-1,5-diazaundeca
Methylene polymethobromide and 0.0033mg glycycin
Inject 25μ of an aqueous solution containing luglycine into a syringe or
is dropped from a pipette onto a glass fiber disk. decrease
water by heating under pressure or in a stream of warm nitrogen.
evaporate. Assemble and install the rest of the chamber device 12.
Attach it during installation 10. Protein ordering program
is started from step 18, and the chemical reaction with the protein sample is started.
or any impurities that may interfere with the Edman method.
1,5-dimethyl-1,5-diazaundeca
4 for removal from methylene polymethobromide
Perform ~6 degradation cycles. The room device 12 is
Partially disassemble the 25μ protein solution into glass fibers.
Drop onto the disc. Protein solution is 1,5-dimethylene
Ru-1,5-diazaundecamethylene polymethobube
Dissolve the lomide and remove the liquid by evaporation.
1,5-dimethyl-1, in which the protein sample was embedded
5-Diazoundecamethylene polymethobromide
Leave a thin film of The initial protein sample volume is
If it is larger than 25μ, add 25μ of this sample.
Remove liquid by evaporation between applications and split applications.
can be done. Reassemble the room device 12 and remove the device.
I will reinstall it in 10 days. Then the protein ordering process
grams starting at step 18 and as many as desired.
Perform two degeneration cycles. Example 2 Suitable for embedding protein samples to be ordered
A solid matrix of polymeric quaternary ammonium salts is
Can be prepared on the inner wall of a glass capillary vessel
and place the protein sample in the matrix as follows:
can be embedded in. Chamber element 324 or chamber elements 134' and 136'
First, as shown in the drawings, the sleeve 132 and
Compact cartridge type when assembled with cap 160
form a subassembly, which contains the matrix and sample.
Facilitate installation operations. This small assembly
Hold it horizontally and add 0.6 mg of 1,5-dimethyl-1,
5-Diazoundecamethylene polymethobromide
and 0.0013mg of glycylglycine.
Inject 10μ of the solution into the reaction chamber from a syringe. Chamber 320 has a diameter of 1/16 inch at its two ends.
Manufactured so that the diameter at the center is 1/8″,
No spillage from these edges when in a horizontal position.
It is preferable to create a chamber that accommodates up to 25μ of solution.
Yes. This chamber 324 holds the solution in a horizontal position.
The shape is shown in Figure 18B, in this case for simplicity
Sleeve 132 and related structures are omitted.
There is. This subassembly is then centered on its axis.
and rotate it, while providing a flow of air or nitrogen into the chamber.
The liquid in the reaction chamber is evaporated by
1,5-dimethyl-1,5-
diazoundecamethylene polymethobromide thin
Leave the film behind. The subassembly is then placed inside the device 10.
and run the protein order determination program in step 18.
starting from , and 4 to 6 complete degradation cycles.
Do the following. The subassembly is then removed from the device 10.
Hold the syringe horizontally and pour 10μ of protein solution into the syringe.
Drop into the reaction chamber. Re-assemble the small assembly into its axis
while rotating the nitrogen gas into the chamber.
The liquid in the reaction chamber is evaporated by the flow of
The protein sample was embedded as shown in Figure 8C.
1,5-dimethyl-1,5-diazaundecamethy
A thin film of polymethobromide remains. Next
Then reinstall this subassembly into the device 10 and add the protein.
The quality sequence determination program starts from step 18.
Run the degradation cycle as many times as desired. Example 3 Angio contained in 25μ of 20% formic acid aqueous solution
0.0005 mg of tensin was added to 1,5-di
Methyl-1,5-diazaundecamethylene polymer
The method of Example 1 in a solid matrix of tobromide
Embedded according to. 8 types of angiotensin
Generated in each cycle due to Kuru's Edman degradation.
Addition of phenylthiohydantoin amino acid
The method described by Son et al.
High pressure liquid chromatography on Bax CN column
Phenylthiohydantoin amino acid by Hui
'Analytical Biochemistry',
Vol. 100, p. 335 (1979)].
Analyzed by chromatography. "Experiment"
The following order was obtained. Also compares known order
The following is for this reason. Experiment: 1 D -R-3 V -Y-5 I -H-7 P -F Known: D-R-V-Y-I-H-P-F This result shows that even a small amount of peptide direction
This is significant because it shows that the order can be determined by the law.
be. Let's order these small amounts of peptides.
The ability to adsorb the sample directly onto the support surface
It is embedded and held in a thin film rather than a
The fact that it can be held firm regardless of the law
It arises as a result. Adsorptive bonds are the bonds between the sample and the surface.
It consists of a large number of non-covalent interactions that
disclosed here, whereas
The retention force of the thin film is relatively unaffected by the sample size.
Not possible. Example 4 Whale spermatozoa contained in 25μ of 20% acetic acid aqueous solution
1,5 cyclized 0.01mg of pomyoglobin
-dimethyl-1,5-diazaundecamethylene poly
of Example 1 in a solid matrix of rimethobromide.
Embedded according to the method. This apomyoglobin
was subjected to 40 cycles of Edman degradation and
Ohydantoin amino acid was isolated according to the method of Example 3.
The results were analyzed and the order shown below was obtained as an "experiment". whale
Also for comparison with the known order of sperm apomyoglobin
Shown below. Experiment: 1 V -L-S-E-5 G -E-W-Q-L-10 V Known: V-L-S-E-G-E-W-Q-L-V Experiment: -L- H-V-W-15 A -16 K -V-E-A Known: -L-H-V-W-A-K-V-E-A Experimental: -20 D -V-A-25 G - H-G-Q-D-I- Known: -D-V-A-G-H-G-Q-D-I- Experiment: L-30 I -R-L-F-K-35 S -H -P Known: L-I-R-L-F-K-S-H-P Experimental: -E-T-40 L - Known: -E-T-L Example 5 0.1% Sodium Dodecyl Sulfate and 0.05M Heavy coal
Contained in a 25μ aqueous solution with ammonium acid
Work of unknown structure
(Drosophilamelano-gaster) larvae
1,5-dimethyl-
1,5-diazaundecamethylene polymethobromer
According to the method of Example 1 in a fixed matrix of
Embedded. 36 cycles of this cuticle protein
Phenylthiohydant is subjected to Edman degradation of
Analyze according to the method in Example 3 for in-amino acids, and
The order shown below was obtained as an experiment. Experiment: 1 N -A-N-V-5 E -V-K-E-L-V -11 N -D-V-Q-15 P -D-G-F-V- S-21 K -L -V-L-25 D -D-G-S- A-S-31 S -A-T-G-35 D -I- Example 6 0.1% sodium dodecyl sulfate and 0.05M heavy carbon
Contained in 10μ of an aqueous solution with ammonium acid
The cucicle of a toothworm fly larva with an unknown structure
The protein was previously cyclized with 1,5-dimethyl-
1,5-diazaundecamethylene polymethobromer
According to the method of Example 2 in a fixed matrix of
Embedded. 24 cycles of this cuticle protein
Phenylthiohydant is subjected to Edman degradation of
Analyze according to the method in Example 3 for in-amino acids, and
The order shown below was obtained as an experiment. Experiment: 1 N -A-N-V-5 E -V-K-E-L-V -11 N -D-V-Q-15 P -D-G-F-V- S-21 K -L -VL- The results achieved in Examples 5 and 6 are
Apparatus and method for sodium dodecyl sulfate
(hereinafter referred to as “SDS”), that is, a powerful anionic ion
proteins and peptides dissolved in a solution of detergent.
It shows that it is suitable for determining the order. this
This is especially true for large proteins or peptides for analysis.
Polyacrylimide gel electrodes for separating small volumes of media
The most common method known as pneumophoresis is an SDS solution.
This is important because the sample is generated in a liquid. This general
Detergents are used to adsorb and bond the sample to the support surface.
Also allows samples to be cleaned based on the equipment.
Regardless of the presence of SDS, the solid matrix of the present invention
Not affected by As you can see from the above, for extremely small samples
Minimal amounts of reagents and solvents and relatively short cycle times
Improved equipment for carrying out chemical processes sequentially by use with
and a method were provided.

【表】【table】

【表】【table】

【表】【table】

【表】【table】

【表】【table】

【表】【table】 【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明により製作した装置の斜視図、
第2図は第1図の装置の平面図、第3図は第1図
の装置の略図、第4図は本発明により製作された
反応室アセンブリの拡大分解斜視図、第5図は第
4図の5−5線による拡大縦断面図、第6A図は
第5図に示した反応室の拡大断面図、第6B図は
第5図に示した反応室の第二の具体例の断面図、
第6C図は多孔質シート部材を除去し、かつ内部
表面に試料含有薄膜を施こして使用するための第
6B図の反応室の断面図、第7図は液状で使用さ
れる試薬又は溶剤に対する本発明の典型的な貯槽
の縦断面図、第8図は気体又は蒸気として使用さ
れる試薬に対する本発明の典型的な貯槽の縦断面
図、第9図は第11図の9−9線に対応する方向
で見た反応室及び変換フラスコに対する流体流れ
の出入を制御するための本発明により製作された
ダイヤフラム弁アセンブリの縦断面図、第9A図
は第9図に示した弁アセンブリの一接続部材の部
分拡大断面図、第10図は第9図の10−10線
縦断面図、第11図は第9図に示した弁装置のマ
ニホールドブロツクの側面図、第12図は第11
図の12−12線横断面図、第12A図は第11
図の12A−12A線縦断面図、第13A図は第
9図の弁アセンブリのバルブ部分の拡大部分断面
図であつてマニホールドブロツクに圧接されるこ
とによりその位置における通路間の流体連通を防
止するダイヤフラムを示し、第13B図は第9図
のアセンブリのバルブ部分の拡大部分断面図であ
つてマニホールドブロツクから引き離されること
により通路間の流体流れを可能にするダイヤフラ
ムを示し、第14図は本発明により製作された変
換フラスコの平面図、第15図は第14図の15
−15線縦断面図、第16図は第14図の16−
16線縦断面図、第17A及び17B図は減成の
際蛋白質又はペプチド試料を不動化させる2つの
主要な従来法の略図、第17C図は本発明による
蛋白質又はペプチドの不動化を示す略図、第18
A図は本発明の反応室アセンブリの別の具体例に
関する第5図に対応する部分拡大縦断面図、第1
8B図は第18A図の具体例の室要素を示す縦断
面図であつてその内壁部に試料含有マトリツクス
を施こす目的でその側部を回転させた図、そして
第18C図は第18B図の室要素のさらに拡大し
た部分断面図であつてその内壁部に施こした試料
含有薄膜を示す。 12……室装置、14……変換フラスコ、16
……フラクシヨンコレクター、22……ダイヤフ
ラム弁、24……弁、26……ダイヤフラム弁、
28……不活性ガス源、30……圧力調節弁、3
4……室、186,188……空洞部、190…
…多孔質シート部材、36,38……入口、出口
通路、316……固定マトリツクス、300……
試料。
FIG. 1 is a perspective view of a device manufactured according to the present invention;
2 is a plan view of the apparatus of FIG. 1, FIG. 3 is a schematic diagram of the apparatus of FIG. 1, FIG. 4 is an enlarged exploded perspective view of a reaction chamber assembly made in accordance with the present invention, and FIG. 6A is an enlarged sectional view of the reaction chamber shown in FIG. 5, and FIG. 6B is a sectional view of a second specific example of the reaction chamber shown in FIG. 5. ,
Fig. 6C is a sectional view of the reaction chamber of Fig. 6B for use after removing the porous sheet member and applying a sample-containing thin film on the internal surface, and Fig. 7 is a cross-sectional view of the reaction chamber for use with a sample-containing thin film applied to the internal surface. FIG. 8 is a longitudinal cross-sectional view of a typical reservoir of the present invention for reagents used as gases or vapors; FIG. FIG. 9A is a longitudinal cross-sectional view of a diaphragm valve assembly made in accordance with the present invention for controlling fluid flow into and out of a reaction chamber and a conversion flask, viewed in corresponding directions; FIG. 9A is a connection of the valve assembly shown in FIG. 9; 10 is a longitudinal sectional view taken along the line 10-10 in FIG. 9, FIG. 11 is a side view of the manifold block of the valve device shown in FIG. 9, and FIG.
12-12 line cross-sectional view of the figure, Figure 12A is the 11th
12A-12A, and FIG. 13A is an enlarged partial cross-sectional view of the valve portion of the valve assembly of FIG. 9, which is pressed against the manifold block to prevent fluid communication between the passages at that location. 13B is an enlarged partial cross-sectional view of the valve portion of the assembly of FIG. 9 showing the diaphragm being pulled away from the manifold block to permit fluid flow between the passageways; FIG. 14 is an enlarged partial cross-sectional view of the valve portion of the assembly of FIG. Figure 15 is a plan view of the conversion flask manufactured by 15 in Figure 14.
-15 line vertical cross-sectional view, Figure 16 is 16- in Figure 14
16-line longitudinal section; Figures 17A and 17B are schematic illustrations of the two main conventional methods of immobilizing protein or peptide samples during degradation; Figure 17C is a schematic illustration of protein or peptide immobilization according to the present invention; 18th
Figure A is a partially enlarged vertical sectional view corresponding to Figure 5 of another embodiment of the reaction chamber assembly of the present invention;
Figure 8B is a longitudinal sectional view of the chamber element of the embodiment of Figure 18A, with its sides rotated for the purpose of applying the sample-containing matrix to its inner wall, and Figure 18C is a view of the chamber element of Figure 18B. FIG. 3 is a further enlarged partial cross-sectional view of the chamber element showing the sample-containing thin film applied to its inner wall; 12... Chamber device, 14... Conversion flask, 16
...Flux collector, 22...Diaphragm valve, 24...Valve, 26...Diaphragm valve,
28...Inert gas source, 30...Pressure control valve, 3
4... Chamber, 186, 188... Cavity, 190...
... Porous sheet member, 36, 38 ... Inlet, outlet passage, 316 ... Fixed matrix, 300 ...
sample.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 多数のアミノ酸単位を含有する蛋白質又はペ
プチドにおけるアミノ酸単位の順序を決定する為
の方法において、 入口及び出口を有する閉成反応室内において試
薬を保持しない固体支持体上に試薬に溶解せず且
つ試薬透過性の材料から成る薄膜の形態をしたマ
トリツクスを用意する段階と、 前記マトリツクス中に蛋白質又はペプチドの試
料を埋入する段階と、 前記反応室を通して前記入口から前記出口へと
複数の試薬を加圧流れとして順次導通し、該試薬
の一部を前記マトリツクス中に拡散及び吸収せし
める段階と を包含し、前記試料を前記マトリツクス中に不動
化すると共に、前記反応室を導通されそして該マ
トリツクス中に拡散した複数の試薬の各々に露呈
せしめて化学的相互作用を行なわせることを特徴
とする蛋白質又はペプチドにおけるアミノ酸単位
の順序を決定する為の方法。 2 反応室内にマトリツクスを支持する段階がマ
トリツクス材料を含有する溶液を反応室中に導入
し、次いで反応室中にガスを通しながら反応室を
回転させて液体を蒸発させ、マトリツクス材料を
反応室の内壁上に薄膜として残留させることから
成る特許請求の範囲第1項記載の方法。 3 マトリツクス中に試料を埋入する段階が試料
を含有する溶液を反応室内に導入して、該溶液中
にマトリツクス材料を溶解させ、次いで反応室中
にガスを通しながら反応室を回転させて液体を蒸
発させ、試料を埋入したマトリツクス材料を反応
室の内壁上に薄膜として残留させることから成る
特許請求の範囲第2項記載の方法。 4 マトリツクスが多孔質シート上に支持され、
反応室内にマトリツクスを支持する段階がマトリ
ツクス材料を該多孔質シート上に薄膜として被覆
し、そして該多孔質シートを入口から出口まで通
過する試薬が該シートを通過するよう反応室内に
入口と出口との間の位置にて反応室を横断して配
置することから成る特許請求の範囲第1項記載の
方法。 5 マトリツクス中に試料を埋入する段階が試料
を含有する溶液を多孔質シートに被覆してマトリ
ツクス材料を溶解せしめ、該シートから液体を蒸
発させ、試料を埋入したマトリツクス材料を薄膜
として残すことから成る特許請求の範囲第4項記
載の方法。 6 反応室中に試薬を順次導通する段階が反応室
を通して気体或いは蒸気の形で少なくとも1種の
試薬を流通させて、マトリツクス中に拡散せしめ
そして試料と反応せしめることから成る特許請求
の範囲第1項記載の方法。 7 多数のアミノ酸単位を含有する蛋白質又はペ
プチドにおけるアミノ酸単位の順序を決定する為
の装置であつて、 入口及び出口を有する反応室を形成する内表面
を具備しそして試薬を保持しない薄膜の形態をし
たマトリツクス支持用固体支持体を含む室手段
と、 少なくとも一部が蛋白質又はペプチドと反応性
である試薬を収納しそして前記反応室と流通状態
にある複数の貯槽と、 前記貯槽から前記反応室へ試薬を移動するため
の加圧手段と、 前記貯槽から前記反応室へそして該反応室を通
して前記入口から前記出口へと複数の試薬を加圧
流れとして順次導通せしめる手段と、 蛋白質又はペプチドの試料を埋入するため、前
記反応室内で前記固体支持体上に設けられそして
試薬に溶解せず且つ試薬透過性の材料から成る薄
膜の形態をしたマトリツクスと、 を包含し、試料を前記マトリツクス中に不動化す
ると共に、前記反応室を導通されそして該マトリ
ツクス中に拡散した複数の試薬の各々に露呈せし
めて化学的相互作用を行なわせることを特徴とす
る蛋白質又はペプチドにおけるアミノ酸単位の順
序を決定する為の装置。 8 マトリツクスが非反応性ポリマーから成る特
許請求の範囲第7項記載の装置。 9 複数のサイクルを通して装置の機能を自動的
に制御するための手段を備える特許請求の範囲第
7項記載の装置。 10 反応室出口と連通しそして内部に突入する
複数の毛細管を備えた変換フラスコと、 各種試薬を前記毛細管を通して前記フラスコ内
へと導入しそしてフラスコから取出すための手段
と を含み、少なくとも1つの毛細管が毛細管孔を閉
鎖される内方端部においてフラスコの底部近傍に
終端し、そして前記内方端部に複数の制限された
放射状に離間するオリフイスを有し、それにより
前記1つの毛細管を通して内方に通されるガスの
流れがフラスコ内の液体中に多数の小気泡を導入
し、これら気泡が液体を撹拌するか又はその乾燥
を促進する特許請求の範囲第7項記載の装置。 11 サンプルがアミノ酸単位の順序を決定する
為順次減成される蛋白質又はペプチドである特許
請求の範囲第7項記載の装置。 12 反応室出口と連通しそして内部に突入する
複数の毛細管を有する変換フラスコと、 各種試薬を前記毛細管を通して前記フラスコ内
へと導入しそしてフラスコから取出すための手段
と を含み、少なくとも1つの毛細管が毛細管孔を閉
鎖される内方端部においてフラスコの底部近傍に
終端し、そして前記内方端部に複数の制限された
放射状に離間するオリフイスを有し、それにより
前記1つの毛細管を通して内方に通される試薬の
流れがフラスコ内壁に噴霧されて該内壁を洗浄す
る特許請求の範囲第7項記載の装置。 13 毛細管がガラス管である特許請求の範囲第
12項記載の装置。 14 マトリツクスが高分子第4アンモニウム塩
からなる特許請求の範囲第7項記載の装置。 15 高分子第4アンモニウム塩が1,5−ジメ
チル−1,5−ジアザウンデカメチレンポリメト
ブロマイドからなる特許請求の範囲第14項記載
の装置。 16 高分子第4アンモニウム塩がポリ(N,N
−ジメチル−3,5−ジメチレンピペリジニウム
クロライド)からなる特許請求の範囲第14項記
載の装置。 17 反応室を通して複数の試薬を順次導通せし
める手段が該反応室と複数の貯槽との間で試薬の
流れを制御するための少なくとも一つの弁手段を
含み、該弁手段が 表面上に複数のバルブ部位を備える弁ブロツク
にして、各バルブ部位に第1開口群を介して開通
する、両端間で連続した第1通路と、前記バルブ
部位の1つに第2開口群を介して各連通する複数
の第2通路とを備えた弁ブロツクと、 各バルブ部位を覆う複数の弾性かつ実質的に不
透過性のダイヤフラムであつて、各ダイヤフラム
が前記バルブ部位の1つに圧接されて該バルブ部
位に開口する第1及び第2開口を閉鎖する第1封
止状態と、該バルブ部位から引き離されて該第1
及び第2開口の間に流体流路を形成する第2状態
との間で動作しうるダイヤフラムと、 前記第1及び第2通路を複数の貯槽及び反応室
にそれぞれ接続する手段と を包含し、それにより前記第1通路と第2通路と
の間の流体流れを選択的に制御しうる特許請求の
範囲第7項記載の装置。 18 接続手段が第1通路の端部の1つに取付け
部を有し、それにより第1通路をマニホールドと
して作用され、該マニホールドは前記取付け部と
該取付け部から最も離間した第2通路との間で流
体流れによりフラツシユすることができる特許請
求の範囲第17項記載の装置。 19 第1通路が複数の直線通路からなり、これ
らを端部対端部で接続して鋸歯形状を有しかつそ
の交互の交差部において各バルブ部位に連通する
導管を形成する特許請求の範囲第18項記載の装
置。 20 接続手段が少なくとも1つのテーパ付きフ
エルールからなり、これを配管部材周囲に滑り係
合にて密接に嵌装すると共に、弁ブロツク手段中
の異なるテーパの凹部に圧接して前記通路の1つ
に連通させ、かくして前記フエルールに適用され
る内向き力をフエルールと凹部との間の比較的小
さい接触面積に集中させてそれらの間の流体シー
ルを形成する特許請求の範囲第17項記載の装
置。 21 凹部をフエルールよりも大きい角度でテー
パづけした特許請求の範囲第20項記載の装置。 22 フエルールを両側においてテーパづけし、
前記側部の一方を別のテーパづき凹部を有するス
クリユーねじ手段により前記凹部に圧接して前記
フエルールの他方の側部を収容し、前記凹部を前
記フエルールの対応側部のテーパ角度よりも大き
い角度でテーパづけした特許請求の範囲第20項
記載の装置。 23 反応室が一対の当接する室要素からなりそ
の対向係合表面上にそれぞれ第1及び第2空洞部
を備え、前記第1及び第2空洞が互いに整列して
反応室を形成し、該第1及び第2空洞が係合表面
から離れる方向に入口及び出口とそれぞれ通じる
位置までテーパ付けされている特許請求の範囲第
7項記載の装置。 24 支持手段が第1及び第2空洞を分画する配
向において反応室内に保持のため係合表面の少な
くとも一方における凹部内に配置される多孔質シ
ートであり、反応室が該多孔質シートの少なくと
も一方側に配置される屈撓性材料製のシートを含
み、該シートが係合表面間に挾持されて係合表面
間にシールを形成し、該シートが試薬に対して透
過性である特許請求の範囲第23項記載の装置。 25 多孔質シートが室を実質的に横断して延在
する特許請求の範囲第24項記載の装置。 26 多孔質シートが複数の繊維で作られたシー
トからなる特許請求の範囲第24項記載の装置。 27 繊維がガラス繊維である特許請求の範囲第
24項記載の装置。 28 室要素の少なくとも一方がその係合表面上
に空洞部周囲に延在する隆起部を備え、屈撓材料
の少なくとも1枚のシートを他方の室要素の係合
表面に圧接させ、以つて封止関係を向上させる特
許請求の範囲第24項記載の装置。 29 入口及び出口が室要素を貫通延在しそして
内端において多孔質シートを構成する支持手段の
両側にて反応室に連通する一対の毛細管通路を含
む特許請求の範囲第23項記載の装置。 30 毛細管が反応室と同軸であり、そこから室
要素における外方毛細管開口部まで延在する特許
請求の範囲第29項記載の反応室装置。 31 室要素がガラス製でありかつ毛細管開口部
に隣接するほぼ平坦な表面を有する特許請求の範
囲第29項記載の装置。 32 反応室を通して試薬を導通する手段が入口
及び出口手段がほぼ平坦な封止端部とこの端部に
おける開口部に終端する軸線方向の毛細管通路を
有する弾性材料製の少くとも1つの柱状部片を含
み、さらに前記封止端部を前記毛細管開口部の1
つに対し軸線方向に押圧するスクリユーねじ手段
を備え、かくして軸線方向通路が前記毛細管開口
部に連通しかつ封止端部がそれに隣接する室要素
のほぼ平坦な表面に対し封止する特許請求の範囲
第29項記載の装置。 33 柱状部片が、金属スリーブ中に包入された
フルオロカーボン重合体の塊体からなる特許請求
の範囲第32項記載の装置。 34 スクリユーねじ手段が孔部を備えて金属ス
リーブを軸線方向滑り関係にて密接に収容し、1
つの毛細管開口部と柱状部片中の通路との正確な
整列を保証する特許請求の範囲第33項記載の装
置。 35 多数のアミノ酸単位を含有する蛋白質又は
ペプチドにおけるアミノ酸単位の順序を決定する
為の方法において、 入口及び出口を有する閉成反応室内において試
薬を保持しない固体支持体上に試薬に溶解せず且
つ試薬透過性の材料から成る薄膜の形態をしたマ
トリツクスを用意する段階と、 前記マトリツクス中に蛋白質又はペプチドの試
料を埋入する段階と、 前記反応室を通して前記入口から前記出口へと
複数の試薬を加圧流れとして順次導通し、該流体
の一部を前記マトリツクス中に拡散及び吸収せし
める段階と を包含し、前記試料を前記マトリツクス中に不動
化すると共に、前記反応室を導通されそして該マ
トリツクス中に拡散した複数の試薬の各々に露呈
せしめて化学的相互作用を行なわせて、試料を順
次減成し、 更に、減成した物質を変換フラスコに移送して
一層安定なアミノ酸フラクシヨンに変換する段階
を含む ことを特徴とする蛋白質又はペプチドにおけるア
ミノ酸単位の順を決定する為の方法。
[Scope of Claims] 1. A method for determining the order of amino acid units in a protein or peptide containing a large number of amino acid units, wherein the reagents are placed on a solid support that does not hold the reagents in a closed reaction chamber having an inlet and an outlet. providing a matrix in the form of a thin film made of a material that is insoluble and permeable to reagents; embedding a protein or peptide sample in the matrix; and passing the protein or peptide sample through the reaction chamber from the inlet to the outlet. and sequentially passing a plurality of reagents as a pressurized stream to diffuse and absorb a portion of the reagents into the matrix, immobilizing the sample in the matrix and conducting the reaction chamber. 1. A method for determining the order of amino acid units in a protein or peptide, which comprises exposing the amino acid units to each of a plurality of reagents diffused in the matrix to cause chemical interactions. 2. The step of supporting the matrix in the reaction chamber involves introducing a solution containing the matrix material into the reaction chamber, and then rotating the reaction chamber while passing gas through the reaction chamber to evaporate the liquid and transfer the matrix material into the reaction chamber. 2. A method as claimed in claim 1, comprising leaving it as a thin film on the inner wall. 3 In the step of embedding the sample in the matrix, a solution containing the sample is introduced into the reaction chamber to dissolve the matrix material in the solution, and then the reaction chamber is rotated while gas is passed through the reaction chamber to immerse the liquid in the reaction chamber. 3. A method according to claim 2, which comprises evaporating the sample material and leaving the sample-embedded matrix material as a thin film on the inner wall of the reaction chamber. 4 a matrix is supported on a porous sheet;
The step of supporting a matrix in a reaction chamber includes coating a matrix material as a thin film on the porous sheet and providing an inlet and an outlet in the reaction chamber such that reagents passing through the porous sheet from the inlet to the outlet pass through the sheet. 2. A method according to claim 1, comprising arranging across the reaction chamber at a location between. 5. The step of embedding the sample in the matrix involves coating a porous sheet with a solution containing the sample to dissolve the matrix material, and evaporating the liquid from the sheet, leaving the matrix material in which the sample is embedded as a thin film. A method according to claim 4, comprising: 6. Claim 1, wherein the step of sequentially passing reagents into the reaction chamber comprises passing at least one reagent in gas or vapor form through the reaction chamber to diffuse into the matrix and react with the sample. The method described in section. 7. A device for determining the order of amino acid units in proteins or peptides containing a large number of amino acid units, in the form of a thin film having an inner surface forming a reaction chamber with an inlet and an outlet and not retaining a reagent. a plurality of reservoirs containing reagents, at least some of which are reactive with proteins or peptides, and in communication with the reaction chamber; pressurizing means for transferring reagents; means for sequentially communicating a plurality of reagents in a pressurized stream from the reservoir to the reaction chamber and through the reaction chamber from the inlet to the outlet; and a sample of a protein or peptide. a matrix in the form of a thin film of a reagent-insoluble and reagent-permeable material disposed on the solid support within the reaction chamber for embedding; for determining the order of amino acid units in a protein or peptide, the reaction chamber being passed through the reaction chamber and exposed to each of a plurality of reagents diffused in the matrix to cause chemical interaction. equipment. 8. The device of claim 7, wherein the matrix comprises a non-reactive polymer. 9. The device of claim 7, comprising means for automatically controlling the functionality of the device through a plurality of cycles. 10 a conversion flask with a plurality of capillary tubes communicating with and projecting into the reaction chamber outlet; and means for introducing and removing various reagents through the capillary tubes into and out of the flask; terminates near the bottom of the flask at an inner end where the capillary pore is closed, and has a plurality of restricted radially spaced orifices at said inner end, thereby providing an inward flow through said one capillary tube. 8. Apparatus according to claim 7, wherein the flow of gas introduced into the flask introduces a large number of small bubbles into the liquid in the flask, which bubbles agitate the liquid or promote its drying. 11. The apparatus of claim 7, wherein the sample is a protein or peptide that is sequentially degraded to determine the order of amino acid units. 12 a conversion flask having a plurality of capillaries communicating with and projecting into the reaction chamber outlet; and means for introducing and removing various reagents through the capillaries into and from the flask, the at least one capillary being terminating near the bottom of the flask at an inner end with a closed capillary pore and having a plurality of restricted radially spaced orifices at said inner end, thereby allowing the passage of water inwardly through said one capillary tube. 8. Apparatus according to claim 7, wherein the flow of reagent passed therethrough is sprayed onto the inner walls of the flask to wash the inner walls. 13. The device according to claim 12, wherein the capillary tube is a glass tube. 14. The device of claim 7, wherein the matrix comprises a polymeric quaternary ammonium salt. 15. The device according to claim 14, wherein the polymeric quaternary ammonium salt comprises 1,5-dimethyl-1,5-diazaundecamethylene polymethobromide. 16 Polymer quaternary ammonium salt is poly(N,N
-dimethyl-3,5-dimethylenepiperidinium chloride). 17. The means for sequentially communicating a plurality of reagents through the reaction chamber includes at least one valve means for controlling the flow of reagents between the reaction chamber and the plurality of reservoirs, the valve means having a plurality of valves on a surface thereof. a first passageway continuous between opposite ends, the first passageway opening into each valve section through a first set of openings; and a plurality of passages each communicating with one of said valve sections through a second set of openings. a plurality of resilient, substantially impermeable diaphragms covering each valve section, each diaphragm being pressed against one of the valve sections; a first sealed state that closes the opening first and second openings; and a first sealing state that closes the opening first and second openings;
and a diaphragm operable between the first and second passageways to a plurality of reservoirs and a reaction chamber, respectively. 8. The apparatus of claim 7, thereby selectively controlling fluid flow between said first passageway and said second passageway. 18. The connecting means has an attachment part at one of the ends of the first passage, whereby the first passage acts as a manifold, the manifold connecting said attachment part and a second passage farthest from said attachment part. 18. The device of claim 17, wherein the device is capable of being flushed by a fluid flow between them. 19. Claim 19, wherein the first passageway comprises a plurality of straight passageways connected end-to-end to form a conduit having a sawtooth configuration and communicating with each valve site at alternating intersections thereof. The device according to item 18. 20. The connecting means comprises at least one tapered ferrule, which fits tightly in sliding engagement around the piping member and presses into a recess of a different taper in the valve block means to connect one of said passageways. 18. The apparatus of claim 17, wherein the ferrule is in communication and thus concentrates the inward force applied to the ferrule to a relatively small contact area between the ferrule and the recess to form a fluid seal therebetween. 21. The device according to claim 20, wherein the recess is tapered at a larger angle than the ferrule. 22 Taper the ferrule on both sides,
One of said sides is pressed against said recess by screw screw means having another tapered recess to accommodate the other side of said ferrule, said recess being formed at an angle greater than the taper angle of the corresponding side of said ferrule. 21. A device as claimed in claim 20, tapered at . 23. The reaction chamber is comprised of a pair of abutting chamber elements each having first and second cavities on opposing engaging surfaces thereof, said first and second cavities being aligned with each other to form a reaction chamber, and said first and second cavities being aligned with each other to form a reaction chamber; 8. The device of claim 7, wherein the first and second cavities taper away from the engagement surface to a point where they communicate with the inlet and outlet, respectively. 24. The support means is a porous sheet disposed within a recess in at least one of the engagement surfaces for retention within the reaction chamber in an orientation dividing the first and second cavities, the reaction chamber comprising at least one of the porous sheets. Claims comprising a sheet of flexible material disposed on one side, the sheet being sandwiched between engagement surfaces to form a seal between the engagement surfaces, the sheet being permeable to a reagent. The device according to item 23. 25. The apparatus of claim 24, wherein the porous sheet extends substantially across the chamber. 26. The device of claim 24, wherein the porous sheet comprises a sheet made of a plurality of fibers. 27. The device according to claim 24, wherein the fibers are glass fibers. 28. At least one of the chamber elements has a ridge on its engagement surface extending around the cavity, and the at least one sheet of flexible material is pressed against the engagement surface of the other chamber element, thereby forming a seal. 25. The device of claim 24 for improving the stopping relationship. 29. Apparatus according to claim 23, comprising a pair of capillary passages with inlets and outlets extending through the chamber element and communicating with the reaction chamber on opposite sides of a support means constituting a porous sheet at the inner end. 30. The reaction chamber apparatus of claim 29, wherein the capillary tube is coaxial with the reaction chamber and extends therefrom to an outer capillary opening in the chamber element. 31. The device of claim 29, wherein the chamber element is made of glass and has a generally flat surface adjacent the capillary opening. 32. At least one cylindrical piece of elastic material in which the means for conducting reagents through the reaction chamber have an inlet and an outlet means having a substantially flat sealed end and an axial capillary passage terminating in an opening at this end. further including the sealed end at one of the capillary openings.
Screw means for pressing axially against the capillary opening so that the axial passage communicates with the capillary opening and the sealing end seals against the substantially planar surface of the chamber element adjacent thereto. The device according to scope 29. 33. The device of claim 32, wherein the post comprises a mass of fluorocarbon polymer encapsulated in a metal sleeve. 34 screw means with a bore for closely receiving the metal sleeve in axial sliding relationship;
34. A device according to claim 33, which ensures precise alignment of the two capillary openings and the passages in the columnar pieces. 35 A method for determining the order of amino acid units in a protein or peptide containing a large number of amino acid units, in which the reagents are not dissolved in the reagents and are not dissolved in the reagents on a solid support that holds no reagents in a closed reaction chamber having an inlet and an outlet. providing a matrix in the form of a thin film of permeable material; embedding a protein or peptide sample in the matrix; and applying a plurality of reagents from the inlet to the outlet through the reaction chamber. sequentially conducting as a pressure stream, causing a portion of the fluid to diffuse and absorb into the matrix, immobilizing the sample in the matrix, and passing through the reaction chamber and into the matrix. The sample is sequentially degraded by being exposed to each of the diffused plurality of reagents for chemical interaction, and the degraded substances are transferred to a conversion flask to be converted into a more stable amino acid fraction. A method for determining the order of amino acid units in a protein or peptide comprising:
JP14890381A 1980-09-23 1981-09-22 Improved apparatus and method for sequentially executing chemical processes Granted JPS57110962A (en)

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