JPH11104487A - 化学反応装置 - Google Patents
化学反応装置Info
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- JPH11104487A JPH11104487A JP26679197A JP26679197A JPH11104487A JP H11104487 A JPH11104487 A JP H11104487A JP 26679197 A JP26679197 A JP 26679197A JP 26679197 A JP26679197 A JP 26679197A JP H11104487 A JPH11104487 A JP H11104487A
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- liquid
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- reaction container
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Abstract
(57)【要約】
【課題】固相支持体に反応化合物を逐次結合させ、直鎖
状に生成化合物を伸長させていく合成反応では、ある程
度の長さまで化合物の伸長反応が進むと、その反応末端
が、それまでに合成された伸長鎖の立体構造の中に埋も
れるため、新たな反応化合物との接触が不十分になり、
反応効率が落ちる傾向にあった。 【解決手段】化学反応容器に高周波電場をかけることに
より、撹拌による分子接触だけでなく、誘電分極により
分子の接触機会を増加させて反応効率を高めるようにし
た。
状に生成化合物を伸長させていく合成反応では、ある程
度の長さまで化合物の伸長反応が進むと、その反応末端
が、それまでに合成された伸長鎖の立体構造の中に埋も
れるため、新たな反応化合物との接触が不十分になり、
反応効率が落ちる傾向にあった。 【解決手段】化学反応容器に高周波電場をかけることに
より、撹拌による分子接触だけでなく、誘電分極により
分子の接触機会を増加させて反応効率を高めるようにし
た。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は化学反応装置、特に
固相合成を行う多種品目同時化学反応装置に関する。
固相合成を行う多種品目同時化学反応装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の固相合成装置において、例えばア
ミノ酸を構成単位（ビルディングブロック）としてペプ
チドの合成を行う場合、固相支持体に反応化合物（アミ
ノ酸）を次々に結合させ、直鎖状に生成化合物を伸長さ
せていく。実際の操作としては固相支持体としてビーズ
状のレジンを反応容器に入れ、これに反応化合物を含む
反応溶液を加え、不活性ガス吹き込みによるバブリング
やボルテックスミキシング等によって撹拌する。この撹
拌により分子同士が接触して目的の反応が進む。
ミノ酸を構成単位（ビルディングブロック）としてペプ
チドの合成を行う場合、固相支持体に反応化合物（アミ
ノ酸）を次々に結合させ、直鎖状に生成化合物を伸長さ
せていく。実際の操作としては固相支持体としてビーズ
状のレジンを反応容器に入れ、これに反応化合物を含む
反応溶液を加え、不活性ガス吹き込みによるバブリング
やボルテックスミキシング等によって撹拌する。この撹
拌により分子同士が接触して目的の反応が進む。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、撹拌による分
子の接触によるだけでは反応効率に限界があるのみなら
ず、ペプチド合成のように固相の支持体に反応化合物
（アミノ酸誘導体）を逐次結合させ、直鎖状に生成化合
物を伸長させていく合成反応では、ある程度の長さまで
化合物の伸長反応が進むと、その反応末端が、それまで
に合成された伸長鎖の立体構造の中に埋もれるため、新
たな反応化合物との接触が不十分になり、反応効率が落
ちる傾向にあった。
子の接触によるだけでは反応効率に限界があるのみなら
ず、ペプチド合成のように固相の支持体に反応化合物
（アミノ酸誘導体）を逐次結合させ、直鎖状に生成化合
物を伸長させていく合成反応では、ある程度の長さまで
化合物の伸長反応が進むと、その反応末端が、それまで
に合成された伸長鎖の立体構造の中に埋もれるため、新
たな反応化合物との接触が不十分になり、反応効率が落
ちる傾向にあった。
【０００４】本発明は、このような従来の問題点に鑑
み、反応効率を高めた化学反応装置を得ることを目的と
する。
み、反応効率を高めた化学反応装置を得ることを目的と
する。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、化学反応容器に高周波電場をかけること
により、撹拌による分子接触だけでなく、誘電分極によ
り分子の接触機会を増加させて反応効率を高めるように
したものである。
に、本発明は、化学反応容器に高周波電場をかけること
により、撹拌による分子接触だけでなく、誘電分極によ
り分子の接触機会を増加させて反応効率を高めるように
したものである。
【０００６】誘電分極による接触機会の増加とは次のよ
うに考えられる。即ち、固相支持体上に化合物が伸長す
る合成反応においては、誘電分極により伸長鎖に方向性
が生じ、立体構造を作りにくくなる。その結果、反応末
端が立体構造の中に埋もれることが少なくなり、新たな
反応化合物との接触を妨害されることなく、高効率に合
成反応を行うことができるのである。
うに考えられる。即ち、固相支持体上に化合物が伸長す
る合成反応においては、誘電分極により伸長鎖に方向性
が生じ、立体構造を作りにくくなる。その結果、反応末
端が立体構造の中に埋もれることが少なくなり、新たな
反応化合物との接触を妨害されることなく、高効率に合
成反応を行うことができるのである。
【０００７】
【発明の実施の形態】図１は本発明になる化学反応装置
の一例をブロック図で示す。
の一例をブロック図で示す。
【０００８】図において、プラスチック製の使い捨て可
能な反応容器１の内部には、高周波電源２から電圧を供
給される一対の電極３が挿入されている。反応容器１に
反応液等を供給する流路５と不活性ガスの供給流路６と
を備えたシール部７は、例えばロボットアームのような
駆動系（図示せず）により上下方向、及び水平方向に移
動して、流路５の先端に設けたニードル５１を、反応容
器１、反応液等の容器１２（反応の各段階ごとに複数個
準備される）、或いは洗浄ポート１７に挿入することが
できる。シリンジポンプ１１は、電磁弁１０と協働し
て、容器１２から液体を吸い上げて反応容器１に注入し
たり、また、洗浄液リザーバ１３から洗浄液を吸い上げ
て洗浄ポート１７に吐出することで、ポンプ自身の内部
を含めた流路５内を洗浄することができる。ガス供給流
路６は、電磁弁９を経てガス供給源１５に連結されてお
り、シール部７が反応容器１の口を密栓した状態で電磁
弁９を開くことにより、容器内を加圧して容器洗浄後の
洗浄液や反応後の過剰な反応液などを廃液リザーバ１４
に排出する。また、ガス供給源１５から別のガス供給流
路１６が、電磁弁８を経て反応容器１の底部に連結され
ており、ここから反応液にガスを送り込み、その気泡で
反応液を撹拌することができる。
能な反応容器１の内部には、高周波電源２から電圧を供
給される一対の電極３が挿入されている。反応容器１に
反応液等を供給する流路５と不活性ガスの供給流路６と
を備えたシール部７は、例えばロボットアームのような
駆動系（図示せず）により上下方向、及び水平方向に移
動して、流路５の先端に設けたニードル５１を、反応容
器１、反応液等の容器１２（反応の各段階ごとに複数個
準備される）、或いは洗浄ポート１７に挿入することが
できる。シリンジポンプ１１は、電磁弁１０と協働し
て、容器１２から液体を吸い上げて反応容器１に注入し
たり、また、洗浄液リザーバ１３から洗浄液を吸い上げ
て洗浄ポート１７に吐出することで、ポンプ自身の内部
を含めた流路５内を洗浄することができる。ガス供給流
路６は、電磁弁９を経てガス供給源１５に連結されてお
り、シール部７が反応容器１の口を密栓した状態で電磁
弁９を開くことにより、容器内を加圧して容器洗浄後の
洗浄液や反応後の過剰な反応液などを廃液リザーバ１４
に排出する。また、ガス供給源１５から別のガス供給流
路１６が、電磁弁８を経て反応容器１の底部に連結され
ており、ここから反応液にガスを送り込み、その気泡で
反応液を撹拌することができる。
【０００９】多種品目同時化学反応装置は、図１におけ
る波線で囲った部分を１単位としてこれを複数単位配列
し、それぞれ少しずつ反応条件を異にする合成反応を同
時並行して進めることができるように構成される。
る波線で囲った部分を１単位としてこれを複数単位配列
し、それぞれ少しずつ反応条件を異にする合成反応を同
時並行して進めることができるように構成される。
【００１０】以上のように構成された装置の動作を次に
記す。
記す。
【００１１】まず、ビーズ状の固相支持体４を入れた反
応容器１を、反応装置の所定位置に挿着し、電極３をセ
ットする。以下、動作順序はプログラム次第でどのよう
にもできるが、例えば、まずレジンを洗浄し、反応液を
導入して何らかの合成反応を行わせる場合について説明
すると、次のような手順となる。
応容器１を、反応装置の所定位置に挿着し、電極３をセ
ットする。以下、動作順序はプログラム次第でどのよう
にもできるが、例えば、まずレジンを洗浄し、反応液を
導入して何らかの合成反応を行わせる場合について説明
すると、次のような手順となる。
【００１２】（１）電磁弁１０の矢印Ｄ側の流路を開
き、シリンジポンプ１１で洗浄液リザーバ１３から洗浄
液を吸引する。
き、シリンジポンプ１１で洗浄液リザーバ１３から洗浄
液を吸引する。
【００１３】（２）電磁弁１０を切り換え、矢印Ｃ側の
流路を開いてからシリンジポンプ１１内の液を押し出
し、ニードル５１から反応容器１に注入する。
流路を開いてからシリンジポンプ１１内の液を押し出
し、ニードル５１から反応容器１に注入する。
【００１４】（３）電磁弁８の矢印Ａ側の流路を開き、
ガス供給源１５から不活性ガスを反応容器１に送り込
み、噴出する気泡でレジンを撹拌洗浄する。
ガス供給源１５から不活性ガスを反応容器１に送り込
み、噴出する気泡でレジンを撹拌洗浄する。
【００１５】（４）電磁弁８を切り換え、矢印Ｂ側流路
を開き、シール部７を降下させて反応容器１の口をシー
ルする。電磁弁９を開いて、ガス圧を加え、容器内の洗
浄廃液を廃液リザーバ１４に排出する。
を開き、シール部７を降下させて反応容器１の口をシー
ルする。電磁弁９を開いて、ガス圧を加え、容器内の洗
浄廃液を廃液リザーバ１４に排出する。
【００１６】（５）シール部７を移動させ、ニードル５
１を反応液容器１２のうち所定のものに挿入、シリンジ
ポンプ１１で所定量の液を吸引する。
１を反応液容器１２のうち所定のものに挿入、シリンジ
ポンプ１１で所定量の液を吸引する。
【００１７】（６）シール部７を反応容器１の真上に移
動させ、シリンジポンプ内の液を反応容器１に注入す
る。
動させ、シリンジポンプ内の液を反応容器１に注入す
る。
【００１８】（７）上記（３）と同様に、ガスのバブリ
ングで撹拌するとともに、高周波電源２から電極３に電
圧を印加する。
ングで撹拌するとともに、高周波電源２から電極３に電
圧を印加する。
【００１９】（８）上記（４）と同様に、反応後の液を
排出する。
排出する。
【００２０】これらの各動作はすべて、プログラム制御
装置（図示せず）により、予めセットしたプログラムに
従って自動的に行われる。
装置（図示せず）により、予めセットしたプログラムに
従って自動的に行われる。
【００２１】実際の応用例として本発明をペプチド合成
に適用した場合の概要を次に記す。反応容器１には、固
相支持体であるレジンを入れておく。レジンは、アミノ
酸誘導体が結合するための官能基を有するか、または、
あらかじめ前処理によりアミノ酸誘導体が既に結合され
たものを用いる。そのアミノ酸誘導体は、合成中の副反
応を避けるために、Ｎαのアミノ基、および側鎖の官能
基は保護基により保護されている。
に適用した場合の概要を次に記す。反応容器１には、固
相支持体であるレジンを入れておく。レジンは、アミノ
酸誘導体が結合するための官能基を有するか、または、
あらかじめ前処理によりアミノ酸誘導体が既に結合され
たものを用いる。そのアミノ酸誘導体は、合成中の副反
応を避けるために、Ｎαのアミノ基、および側鎖の官能
基は保護基により保護されている。
【００２２】合成反応は、まず反応液としてピペリジン
等でレジンを洗うことにより、レジン上のＮαの保護基
を除去し、フリーのアミノ基を露出させる。次に、一
旦、レジンを洗浄した後、活性化させたアミノ酸誘導体
の溶液を反応容器１に導入し、レジン上のフリーのアミ
ノ基（反応末端）にアミノ酸を結合させる。この結合反
応の段階で、バブリングによる撹拌と同時に、反応容器
１にセットした電極３に高周波電圧を印加する。これに
より、合成反応は高周波電場中で行われることになり、
反応物質であるアミノ酸は誘電分極を起こし、レジン上
に直鎖状に集合する。一方、レジン上に伸長するペプチ
ド鎖は、誘電分極によりその立体構造を直鎖状に変える
ために、立体構造の中に埋もれていた反応末端が露出
し、アミノ酸誘導体との接触が容易になり、結合反応が
促進される。
等でレジンを洗うことにより、レジン上のＮαの保護基
を除去し、フリーのアミノ基を露出させる。次に、一
旦、レジンを洗浄した後、活性化させたアミノ酸誘導体
の溶液を反応容器１に導入し、レジン上のフリーのアミ
ノ基（反応末端）にアミノ酸を結合させる。この結合反
応の段階で、バブリングによる撹拌と同時に、反応容器
１にセットした電極３に高周波電圧を印加する。これに
より、合成反応は高周波電場中で行われることになり、
反応物質であるアミノ酸は誘電分極を起こし、レジン上
に直鎖状に集合する。一方、レジン上に伸長するペプチ
ド鎖は、誘電分極によりその立体構造を直鎖状に変える
ために、立体構造の中に埋もれていた反応末端が露出
し、アミノ酸誘導体との接触が容易になり、結合反応が
促進される。
【００２３】ペプチド合成は、上記のプロセスを段階的
に繰り返して、レジン上にペプチド鎖を伸長させていく
作業である。各段階ごとに結合させるアミノ酸のタイプ
を変えることにより、計画通りのアミノ酸配列を持つペ
プチドを合成することができる。各反応段階の後にはそ
の都度、過剰試薬の除去、およびレジンの洗浄の工程が
含まれる。
に繰り返して、レジン上にペプチド鎖を伸長させていく
作業である。各段階ごとに結合させるアミノ酸のタイプ
を変えることにより、計画通りのアミノ酸配列を持つペ
プチドを合成することができる。各反応段階の後にはそ
の都度、過剰試薬の除去、およびレジンの洗浄の工程が
含まれる。
【００２４】以上の説明において、一対の電極３は反応
容器１の中に挿入され、反応液に浸っているものとした
が、金属の触媒作用などの影響を避けるために、実際の
構造としては、電極は容器の外に設けることが望ましい
場合もある。その場合、プラスチック容器の外面に張り
付けた金属箔、或いは、２枚の湾曲した金属板でクリッ
プ様に反応容器を挟む構造、或いはまた、配列した多数
の反応容器に一括して電極を設けるなど、電極の構造に
ついてはさまざまな形態が考えられるが、本発明はその
いずれにも限定されるものではない。
容器１の中に挿入され、反応液に浸っているものとした
が、金属の触媒作用などの影響を避けるために、実際の
構造としては、電極は容器の外に設けることが望ましい
場合もある。その場合、プラスチック容器の外面に張り
付けた金属箔、或いは、２枚の湾曲した金属板でクリッ
プ様に反応容器を挟む構造、或いはまた、配列した多数
の反応容器に一括して電極を設けるなど、電極の構造に
ついてはさまざまな形態が考えられるが、本発明はその
いずれにも限定されるものではない。
【００２５】さらに、本発明は、多種品目同時化学反応
装置に限らず、１個だけの反応槽から成る化学反応装置
や自動化されていない化学反応装置に対しても適用でき
ることはもちろんであり、また、その用途も固相合成に
限定されるものではない。
装置に限らず、１個だけの反応槽から成る化学反応装置
や自動化されていない化学反応装置に対しても適用でき
ることはもちろんであり、また、その用途も固相合成に
限定されるものではない。
【００２６】
【発明の効果】以上に説明したように本発明は、各種の
化学反応装置において、反応容器に高周波電場をかける
ようにしたことを特徴とするもので、反応物質の分子が
誘電分極によって互いに接触しようとするために、分子
同士が接触する機会が増え、反応効率が上がる。また、
ペプチド合成に適用した場合は、レジン上に伸長するペ
プチド鎖は、誘電分極によりその立体構造を直鎖状に近
づけるために、立体構造の中に埋もれていた反応末端が
露出し、アミノ酸誘導体との接触が容易になり、これも
反応効率を高める一因となって、収率の高い合成反応を
行うことが可能となる。
化学反応装置において、反応容器に高周波電場をかける
ようにしたことを特徴とするもので、反応物質の分子が
誘電分極によって互いに接触しようとするために、分子
同士が接触する機会が増え、反応効率が上がる。また、
ペプチド合成に適用した場合は、レジン上に伸長するペ
プチド鎖は、誘電分極によりその立体構造を直鎖状に近
づけるために、立体構造の中に埋もれていた反応末端が
露出し、アミノ酸誘導体との接触が容易になり、これも
反応効率を高める一因となって、収率の高い合成反応を
行うことが可能となる。
【図１】本発明の１実施例を示すブロック図
１……反応容器 ２……高周波電源 ３……電極 ４……固相支持体 ５……反応液等の供給流路 ６、１６……ガス供給流路 ７……シール部 ８、９、１０……電磁弁 １１……シリンジポンプ １２……反応液の容器 １３……洗浄液リザーバ １４……廃液リザーバ １５……ガス供給源 １７……洗浄ポート ５１……ニードル Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ……電磁弁の流通を示す矢印
Claims (1)
- 【請求項１】反応容器に高周波電場をかけるようにした
ことを特徴とする化学反応装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26679197A JPH11104487A (ja) | 1997-09-30 | 1997-09-30 | 化学反応装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26679197A JPH11104487A (ja) | 1997-09-30 | 1997-09-30 | 化学反応装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11104487A true JPH11104487A (ja) | 1999-04-20 |
Family
ID=17435745
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26679197A Pending JPH11104487A (ja) | 1997-09-30 | 1997-09-30 | 化学反応装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11104487A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002326963A (ja) * | 2001-05-07 | 2002-11-15 | Kanagawa Acad Of Sci & Technol | 電場または磁場印加によるマイクロチップ液液界面反応方法とそのためのマイクロチップ |
| JP2020157239A (ja) * | 2019-03-27 | 2020-10-01 | ヤマト科学株式会社 | 反応容器の液面制御装置 |
-
1997
- 1997-09-30 JP JP26679197A patent/JPH11104487A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002326963A (ja) * | 2001-05-07 | 2002-11-15 | Kanagawa Acad Of Sci & Technol | 電場または磁場印加によるマイクロチップ液液界面反応方法とそのためのマイクロチップ |
| JP2020157239A (ja) * | 2019-03-27 | 2020-10-01 | ヤマト科学株式会社 | 反応容器の液面制御装置 |
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