JPS6019798A - ポリヌクレオチド合成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明心、１ポリヌクレオチド合成装置に関する。

ポリヌクｌ／オチｉ′、例えばＤＮＡ　（デオキシリボ
核酸）を合成する方法として、ヌクレオシドを化学結合
させた（１“ボートを使用し、リン酸トリエフ、チルＹ
Ｊ：、リン酸ジエヌテルンノ！、フォスファイト法など
により順次ヌクレオチドを縮合して行く方法が知られて
いる。この合成方法でば、洗浄−説保護一洗浄−縮合反
応−・洗浄等の工程を繰り返すもので、Ｔ稈の種類し１
多くないが、繰り返し操作が多く煩雑である。

近年、合成操作の煩わしさを解消する目的で種々のＤＮ
Ａ合成装置が提案されている。

例えば、装置本体に、反応器と、ポリヌクレオチド合成
反応に必要な試薬、溶剤等が充填された試薬ビン、溶剤
ビンと、各試薬ビン、溶剤ビンと反応器とを接続する流
路を切換えるコックとを装備して、窒素ガスの圧力を利
用し各試薬ビン、溶剤ビンから試薬、溶剤等を反応器に
送り込むよ・うに構成してなるものが知られている。

上記装置では、反応器が装置本体の前面パネルに装備さ
れていて、試薬、溶剤等の給液状態を目視できる反面、
操作中に誤まって反応器のコックに触れて反応器の排出
Ｉ］を開いてしまうおそれがあった。この上・うなとき
には、再度試薬等を送り込まなければならず、場合によ
っては初めからやり直さなければならず、それまでの作
業は全て無駄となることがあった。

また、装置の移動時や、窒素ガスボンへ等の交換時等に
おいて、反応器を破損してしまう問題もあ−っノこ。

４：発明は−に記事情に鑑みてなされたもので、その［
１的とするところは、反応器に送られる試薬、溶剤等の
給液状態を目視できる上に、誤まって反応器のニＩ　７
りに触れたり、該コックを破損したりするよ？それのな
いポリヌクレオチド合成装置を提イ１（することである
。

ずなわら、本発明は、装置本体の前面パネルに凹部を設
け、該凹部内に反応器を前面パネルから突出しないよう
に装ｆｒ：Ｎ　ｂたことを特徴としている。

したがって、本発明によれば、誤まって反応器の：１ツ
クに触れたり、該コックを破ｔｉしたりする事故を回避
できる。

１どλ下本発明の一実施例を図面を参照して説明する。

第１図は本発明の合成装置の一例を示す総体斜視図、第
２図は同合成装置のフローシートである。　−図中符号
△ＩＩ装置本体、１３はケース、Ｉ　Ｄｏｔ前面パネル
である。

前面パネル１の一端部１１１ｔｌ　（第１同左１ｌｌｌ
ｌ　）にば凹ｆｊ１（１ａが設りられていて、該凹部１
ａ内に番オケースＢ内に装備１したバイブド−タ（図示
用ず）の支持アーム３に支持された反応器２が前面パネ
ル１から突出（７ない、ト・）に配置されている。

また、前面パネル１の中央部から他端部（第１図右側）
にシ１１試薬、溶剤ビン収納部となる凹部１ｂが設置Ｊ
られている。中央部側の四部］　ｂに番、１、不活性化
剤、縮合剤、／溶剤１■溶液、不活性化助剤／溶剤■／
８液等の小容１１の試薬ビン４　Ｈ５４６が収納されて
いる。また、他端部１１１すの凹部１ｂには、溶剤Ｉ、
脱保護剤／溶剤１、溶剤■等の大容量の試薬、溶剤ビン
７．１１．りが収納されている。なお、溶剤１として縮
合反応を１ｉｒｌ害するものを使用する場合が多いため
、縮合時にし、１縮合反応を阻害しない溶剤Ｉ＋を使用
する。また、四部１ｂの天井部分には、Ｍ’Ｆ細にシ、
！−図示しＺ「いが、ビン４〜９の口部が着脱可能に取
付りられる取付部ＩＣ〜１ｈが設けられている。

また、前面パネル１の中央部には、六方切換弁１０の操
作ツマミ１１と三方コック１２の操作ツマミ１３と、四
方コック１４の操作ツマミ１５と、パイブレークのタイ
マー装置（図示せず）の操作ツマミ１６と、電源スイツ
チ１７等が配置されている。

ケースＢ内には、上述の六方切換弁１０と三方コック１
２と四方コック１４とパイブレーク（図示せず）等が装
備されている外に、持ち運び可能な小容量の窒素ボンへ
１８と分配器１９とが装備されている。

このように、窒素ボンベ１８をケースＢに組込むように
すると、使用時にいちいち装置本体Ａの近傍に大きな窒
素ボンベ等を運ぶか、あるいは装置本体Ａを前記窒素ボ
ンベが設置しである場所まで運ぶ必要がない。また、窒
素ボンベをいちいち分配器１９に接続する手間もいらな
い。

分配器１９の入口側のボート１９ａにはチューブ２１ａ
を介して窒素ボンベ１８が接続されていて、該窒素ボン
ベ１８の開閉弁２０を開くとＮ２ガスがボーｔ・】９　
ａに１１１．給される。このＮ２ガスは、ボート１９　
ａから分配器１９の出口側の各ボＩ・１９１）〜１９ｉ
に分配される。

ボート１９ｂ〜１９ｇは上述の取付部１ｃ〜１ｈとチュ
ーブ２１ｂ〜２１ｇを介して接続されていて、Ｎ２ガス
を取付部１０〜１１］にセットされたビン４〜９に送り
込む。また、ボー１−１．９　ｈは六方切換弁１０の入
「１側のボート１０　ａにチューブ２１１１を介して接
続され、またボーｌ−］　９　ｉば四方コック１４のボ
ー１１４ａにチューブ２１ｉを介して接続されている。

六方切換弁１０の入口側の他のボーｌ□　］　Ｏｌ）〜
］Ｏｇにｃオチューブ２２１）〜２２ｇを介して取イ１
Ｒ１（］　ｃ、〜１ｈが接続されていて、ビン４〜９に
Ｎ２ガスが送り込まれたとき、該Ｎ２ガスの圧力により
これらビン４〜９から試薬、溶剤がボート】Ｏｂ〜１０
１．に送り込まれる。

六方切換弁１　（ｌの出口側の共通ボー１〜１０１１に
は上ｊ」ヤの三方二１ツク１２が２２１により接続され
ていて、該三方コック１２の出口は反応器２の上部人口
２ａにチューブ２２ｈにより接続されている。例えば、
上述の操作ツマミ１１により第２図に示すように共通ボ
ート１０ｈとボート１０ｂとを連通させると、ビン４か
らＮ２ガスの圧力により不活性化剤が反応器２に送り込
まれる。ここでは、六方切換弁１０を使用しているが、
これはビン４〜９の本数等にあわせたもので、例えば試
薬としてポリヌクレオチド原料も含めた場合にはこれよ
りも切換数の多い切換弁を使用する。

四方コック１４の他のボー）１４ｂはチューブ２２１を
介して反応器２の上部人口２ａに接続され、またボー１
−１４０はチューブ２２ｊを介して反応器２の底部出口
２ｂに接続されている。また、ボー１−１４　ｄ　＋１
１１１出口となっていて、チューブ２２ｋが接Ｇ４ｒさ
れている。第２図に示す状態（操作・ンー７ミ１５をＢ
ｌ、ＯＷとしたとき）では、Ｎ２ガスがボー１−１４ａ
、１４ｂを通りチューブ２２ｉから反応器２の−１一部
人口２ａに供給され、反応器２内部を通過した後、底部
出口２ｂからチューブ２２ｊ、ボーＬ　Ｉ　４　ｃ　、
　＋　４　ｄをＩＩリチコ、−ブ２２ｋに、トり排出さ
れる。操作ツマミ１５をＦ　Ｕ？′、ＩＦ。

■）にしノ、−ときに（，１、ボー　Ｌ　Ｉ　４　ａと
＋４Ｃとが連通し、またボー１−　＋　４　ｂ＾−１４
（１とが連通して、反応器２の底部から−１一部に向り
てＮ２ガスが流れる。

次に１記合成装置を使用し７てｌ”）　Ｎ　Ａを合成す
る操作を説明゛４゛る。

まず、四ツノ介１４の操作ツマミ１５をＦ　Ｅ　ＩＦ、
Ｄに合わせ、反応器２の′：Ｉツク２ｃを閉しる。次に
、ヌクレ」シ１′を結合させた１Ｊ°ボート（シリカゲ
ル等）を反応器２に充填し、また試薬ビン４，５゜６．
８、溶剤ビン７．９をＩＲ付部１ｃ〜１ｈにセットする
（１）。

次いで、操作・ツマミ１１により共通ボー１−１゜ｈと
ボーＬ　Ｉ　Ｏｇとを導）ｍさ・【！て、三方コック１
２を開く。すると、Ｎ２ガスの圧力によりビン９から溶
剤■が反応器２に送り込まれる。なお、三方コック１２
−１八方切換弁１０の切換操作と関連して操作するらの
であるが、以下の説明では説明の簡略化のために、三方
コック１２の操作についてＧＪ省略する。溶剤Ｈによる
洗浄が終了したら、四方弁１４の操作ツマミ１５をＢＬ
、ＯＷに合わせ反応器２のコック２Ｃを開けて脱液し、
次いでコック２ｃをしめ、操作ツマミ１５をＦＥＥＤに
しで、操作ツマミ１１により共通ボート１０ｈをボー１
−］’Ｏｄと連通させ、次いで共通ボート１０ｈをボー
ト１０ｂと連通させて、ビン６から不活性化助剤／溶剤
ｎ溶液とビン４から不活性化剤をＮ２ガスの圧力により
順次反応器２に送り込む。そして、数分程度放置後、操
作ツマミ１５をＢ　Ｌ　ＯＷに合わせ反応器２のコック
２Ｃを開いて脱液する（ｎ）。

そして、操作ツマミ１５をＦＥＥＤに合わせ再び操作ツ
マミ１１により共通ボート１０ｈとボーｌ−］　Ｏｇと
を連通させて、反応器２に溶剤■を送り込み洗浄し、−
上述の場合と同様の操作で脱液する（　Ｉｆｆ　）。

次いで、操作ツマミ１１により共通ボート１０ｈをボー
ｔ・１０　ｅと連通させて、溶剤Ｉを反応器２に送り込
み、洗浄、脱１１にする（ＩＶ）。この後、共通ボー１
１０　ｈを１（）「と連通させて脱保護剤／溶剤Ｉ溶液
を反応器２に送り込み、数十秒後脱液する（Ｖ）。この
操作は複数回繰り返す。

このように１．た後、ｉｌＹび共通ボート１０ｈを１０
ｅと連通させて、／８刑Ｉを反応器２に送り込み、洗浄
、脱液しく■［）、次いで共通ボート１０ｈをボート１
０ｇと連ｊ１ｎさせ′ζ、溶剤■で洗浄し、脱液する（
■）。

然る後、Ｎ２ガスで数分間パージ（■）してから、下記
の構造式に示すモノマー塩を溶剤■で溶解した溶液を反
応器２に注入し、次いで共ｊｆｆｉボート１０ｈをボー
ト］　Ｏｃと連通させて縮合剤／溶剤■溶液を反応器２
に送り込む（ＴＸ）。なお、モノマー塩を溶剤Ｉで溶解
した溶液を試薬ビンに充填しておき、Ｎ２ガスの圧力に
より反応器２に送り込むようにしてもよい。

記 ０ ここで、ＲＩ　Ｌ；ｌ保護基（ベンゾイル基など）、Ｒ
２ばアルキル基であり、またＢはアデニン（Ａ）、グア
ニン（Ｇ）、シトシン（Ｃ）、チミン（Ｔ）等の核酸塩
基である。

４０〜５０分間放置したら、脱液しくＸ）、再び上述の
（ｎ）の操作から繰り返す。このようにして、ヌクレオ
チ１′鎖を順次縮合して行く。

なお、七ツマー塩の代わりにダイマー塩、トライマー塩
等を使用してもよい。

ビン４〜９の試薬や溶剤の残量がほぼなくなったら、ビ
ン４〜９を交換するか、液を補充する。

このとき、取付部１ｃ〜１ｈが本体に取付けであるため
ビンの交換、液の補充等の操作が容易である。

第３図は本発明の他の実施例を示している。この実施例
にあっては、前面パネル１の一端部側（第３図左側）の
上部に四部１ａが設けられてい°ζ、該四部１ａ内に反
応器２が２個装備されている。また、三方コック１２（
第２図参照）の出口に、操作ツマミ２３により切換操作
される三方コック（図示せず）が設＆Ｊられている。

上記実施例でシ、［、試薬、溶剤等を同時に各反応器２
，２にイ１（給することができて、一度の操作で２個の
反応Ｍｊｆ　２　＋　２を同時に操作することが可能と
なる。さらに、メ１：入する原料の種類を異に（一方に
Ａモノマー塩、他方にＧモノマー塩を注入する等）すれ
ば、−・１０−で−二種類の合成反応を行わせることも
できる。また、反応器２を３（１＾１以上装備して、同
時に３個１す１−の反応器２を操作したり、あるいは３
　Ｊｉｉ類以−にの合成反応を行わせたりしてもよい。

このようにすると、合成時間の大幅な短縮を図ることが
可能となる。なお、この実施例では、ビン４〜９を１１
１１面パネル１ではなく、ケースＢの一方の側面に設げ
た凹部２４ａ、２４ｂ内にセン１−シ゛ζいる。第３図
中２５はＮ２ガスの圧力計である。

なお、−に記実用例では、給液手段とし゛ζＮ２ガスを
使用した場合を示したが、これに限定されず、給液ポン
プを使用し７てもよく、また落差を利用してもよい。ま
た、Ｉ）　Ｎ　Ａを合成する場合を示した１ が、これに限定されず、ＲＮＡ　（リボ核酸）の合成に
も使用できることは勿論である。

本発明は」−記実施例に限定されず、装置本体へに、反
応器２とポリヌクレオチド合成反応に必要な試薬、溶剤
等がそれぞれ充填された複数の貯蔵部（試薬、溶剤ビン
）４〜９とを装備して、給液手段によって各貯蔵部から
試薬、溶剤等を反応器に順次送り込むように構成してな
るポリヌクレオチド合成装置に広く適用し得る。

以」−説明したように本発明によれば、装置本体の前面
パネルに四部を設け、該凹部内に反応器を前面パネルか
ら突出しないように装備してなるので、反応器への給液
状態等を目視できる上に、反応器のコック等は凹部内に
あって操作中に誤まって体が触れるおそれがなく、この
ため洗浄中あるいは反応中等にコックを開いて反応器か
ら溶剤、試薬等を排出することがない。

また、装置の移動時や、窒素ガスボンへ等の交換時等に
おいて、反応器に他の器具等がぶつかって破１１するお
それがない。

３ ２ さらに、曲面パン、ルに配置された操作ツマミやスイッ
チ類等の崩性に際し、反応器が邪魔とならず、操作性も
向上する。

さらにまた、反応にｉが１）：１面パネルから突出しな
いことから、煩雑な（・疋しを５え）１”、デ４Ｊｒイ
ン的にもすくれたものとなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の合成装置の一例を示す斜視図、第２図
は同フローシート、第３図は本発明の合成装置の他の実
施例を示す斜視図である。 Ａ・・・・・・装置本体、Ｒ・・・・・・ケース、１・
・・・・・前面パネル、１ａ・・・・・・凹部、２・・
・・・・反応器、４〜９・・・・・・貯蔵部（試薬ビン
、溶剤ビン）、１０・・・・・・切換弁２２ｂ〜２２　
ｈ・・・・・・ＸｆｌＭ（チューブ）、１８・・・・・
・給液手段（窒素ボンベ）。 　１１

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 装置本体に、反応器と、ポリヌクレオチド合成反応に必
   ル１な試薬、溶剤等がそれぞれ充填された複数の貯蔵部
   とを装備し７て、給液手段によって各貯）代ｊｊ、ｌｌ
   、からｉｌ（薬、溶剤等を反応器に順次送り込むように
   構成し、てｌ「るポリヌク＋、／オチド合成装置におい
   て、装置本１本の前曲パネルに四部を設＆Ｊ、該凹部内
   に前記反応器を前面パネルから突出しないように装（Ｎ
   １１ｉ　ｂて２Ｉ″ることを特徴とするボリヌクレオチ
   １合成ル５置。