JPS60237097A - 自動化ポリペプチド合成装置 - 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】 （１１） 発明の分野 本発明はポリペプチド類の自動合成用装置に関し、特に
同相合成反応に導入直前に（アルファーアミノ保護）ア
ミノ酸の活性化種を自動的に予備形成するための装置に
関する。

発明の背景 １９６２年におけるその発端以来、Ｒ，Ｂ、メリフィー
ルド（Ｒ，Ｂ、　Ｍｅｒｒｉｆｉｅｌｄ　）の固相ペプ
チド合成の概念は数多くの改良を見、現在では確立され
た技術となっている。この方法の化学的詳細を説明する
文字通り何方もの研究が公刊されている〔例えば、次の
文献参照、Ｍｅｒｒｉｆｉｅｌｄ　、　Ｒ，Ｂ−：５ｃ
ｉｅｎｃｅ　１５０．１７８（１９６５）　；Ｍｅｒｒ
ｉｆｉｅｌｄ。

Ｒ，Ｂ、　：　Ｓｃｉ、　Ａｍｅｒ、　２１８　、５６
（１９６８）　；　Ｓｔｅｗａｒｔ　。

Ｊ、　Ｍ、　＋　Ｙｏｕｎｇ　、　Ｊ、　Ｄ、　：　５
ｏｌｉｄ　Ｐｈａｓｅ　ｐｅｐｔｉｄｅＳｙｎｔｈｅｓ
ｉｓ、　Ｓａｎ　Ｆｒａｎｃｉｓｃｏ　、　Ｃａ１ｉｆ
ｏｒｎｉａ　：Ｆｒｅｅｍａｎ　１９６９　；及びＥｒ
１ｃｋｓｏｎ　ｒ　Ｂ、Ｗ　＋Ｍｅｒｒｉｆｉｅｌｄ　
、　Ｒ，Ｂ、　：　Ｔｈｅ　Ｐｒｏｔｅｉｎｓ　（編者
、Ｎｅｕｒａｔｈ　、　Ｒ，Ｌ、　Ｈｉｌｌ　）　＋第
■版、第２巻、２５５〜５２７頁、Ｎｅｗ　Ｙｏｒｋ　
：　Ａｃａｄｅｍｉｃ　Ｐｒｅｓｓ　１９７６）］。

（１２） 典型的には、固相ペプチド合成は下記に図示されるペプ
チド配列中の（アルファーアミノ保護された）第一アミ
ノ酸のカルボキシル末端の有機リンカ−を介しての不溶
性樹脂ビーズ（典型的には２５〜３００ミクロンの直径
）への共有結合により始まる： ■−Ｎ−ＡＡ、−Ｃ １ゝ０モ有機リンカ−）樹脂 ■ ［Ｆ］＝脱離可能な保護基 樹脂−合成樹脂 合成の一般的サイクルは次いで樹脂結合−アルファーア
ミノ基の脱保護、洗浄（及び必要に応じて中和）、次い
で次の（アルファーアミノ保護）アミノ酸の何等かのカ
ルボキシル活性化形態との反応により次式で表わされる
ものを得る：このサイクルをｎ番目のアミノ酸１で繰返
すと次のものが得られる： 合成の終りにおいて、ペプチドのその重合体支持体への
結合が切断され、溶解したペプチドが不溶性樹脂から分
離され、精製される。

このプロセスは原理的には簡単であるが、実際において
は如何なる実質的な純度を有する約３０個のアミノ酸を
越える長さのペプチドを得ることは極めて困難である。

この理由は、次表の３０個のアミノ酸ペプチドの合成に
ついての値により例示されるように平均工程収率が生成
物ペプチドに大きな影響を及ぼすことである。

表 ３０アミノ酸ペプチド 平均工程収率（イ）　生成物純度（イ）９５、０　２１ ９９．５　８６ ９９．７　、　９１ これらの結果は、よシ長いペプチドについては更に問題
となる。例えば、１０１個の残基を有する目標ペプチド
については９９．０％の工程収率は僅かに３６％の純度
の生成物を与えるにすぎない。

全ての場合において、ペプチド合成の副生物は化学的に
目標ペプチドと類似の分子の複雑な混合物より々る。ク
ロマトグラフによる精製は、副生物の分子の相対量が約
２５％を越えはじめると、非常に困難となり時間のかか
るものと々る。

工程収率の効率は多くの要因、例えば保護アミノ酸の性
質及び品質、溶媒の純度、樹脂の化学的一体性、有機リ
ンカ−の化学的性質、アミノ酸の活性化カルボキシルの
形態、洗浄工程の効率、合成実験計画案及び場合に応じ
てそれが付加される特別な配列セグメントと連結したア
ミノ酸の同一性などに応じて異る。　（ 上記要因の各々は、最適にコントロールされない場合に
は各連結工程において収率の減少に相当な寄与をなすこ
とになる。現在において、これらの要因の複雑性は固相
ペプチド合成における平均工程収率が手動及び自動の両
方法について典型的には９３〜９７％である工業的に合
理的規模の実用目的例えば医薬品、酵素基質及び阻害剤
、ホルモン類、ワクチン類及び診断試薬などの開発のた
めにはその様な低い工程収率は製造コストを相当に増大
させ、多くの場合にその様なペプチド類の直接固相合成
を非実用的なものにする。

従来技術のペプチドシンセサイザーは単調な脱保護、カ
ップリング剤の添加及び洗浄の液体操作を自動化する「
洗浄機械」として本質的に作動するものである。いずれ
の場合においても現存する商業的なペプチドシンセサイ
ザーは反応容器の外或いは独立に活性化アミノ酸種を形
成するものではない。典型的には、保護されたアミノ酸
及びＤＣＣが、樹脂結合された始めのペプチド鎖を含有
する反応容器にアミノ酸の活性化が脱保護アルファーア
ミノ基の存在下において起こるように添加される。

この方法は個々のアミノ酸に対する活性化条件の最適化
の可能性即ち実現可能性を制限すると共に活性化条件の
如何なる修正も脱保護されたアルファーアミノ基及び成
長する樹脂−結合ペプチド鎖の存在下においてなされる
べきことを必要とする。この事実は、個々の活性化され
たアミノ酸種の形成速度及び相対的な熱的及び溶媒安定
性を分析することによる活性化パラメーターの最適化を
不可能でないまでも困難にする。更に、活性化プロセス
の際の各種熱的入力はペプチド鎖の存在においてのみ使
用することができるにすぎ々い。

発明の概要 本発明の好ましい実施態様に従えば単一連結のみを使用
して５０個１でのアミノ酸の長さの高純度のポリペプチ
ドを自動的に構成する装置が提供される。この装置は一
度に１種類保護アミノ酸を受け取るだめの活性化系を含
み、各アミノ酸を受け取った順序で活性化して各アミノ
酸の活性化種のアリコートの配列を形成するだめの共通
容器（活性化容器）を有し、各アリコートは１種類のア
ミノ酸を含有し、及び各々の種類のアミノ酸のアリコー
トの配列はペプチド内に所望とされる順序にある。又、
ペプチド鎖を結合させるために固相ペプチド合成におい
て使用される樹脂を含有するだめの反応容器も包含され
る。又、コンピューターの制御下に作動する活性種を活
性化系から反応容器に移動させるだめの及びアミノ酸、
試薬、ガス類及び溶媒類を装置の一部分から他の部分へ
移動させるだめの移動系も提供される。この活性化系は
又アミノ酸の活性化種を生成する際に活性化容器内にお
いて使用される活性化溶媒が連結溶媒により置換されて
反応容器内においてペプチド鎖への活性化種の連結を高
める温度コントロールされた濃縮容器も含むものである
。この置換は連結溶媒を活性化種及び活性化溶媒と共に
濃縮容器中に連結溶媒を添加し、得られた容器内にガス
をパージして選択的に活性化溶媒を蒸発させることによ
り活性化アミノ酸が反応容器内に導入される短時間前（
典型的には３０分未満）に達成され、その活性化溶媒と
しては連結溶媒の沸点よりも低沸点のものが選ばれる。

凝縮器は必要に応じて蒸発により失われた熱を置換する
ために加熱される。

このシンセサイザー系には反応容器内の物質及び反応容
器それ自体の全洗浄に影響を及ぼす渦巻き撹拌機、自動
ペプチド樹脂サンプリング系及びアミノ酸の個々の容器
をペプチド配列の所望の順序でシンセサイザーに提供す
るための自動運搬系が含まれる。又、化学量論に正確な
制御を可能にするなるべく多くのアミノ酸の抽出を可能
にするためにＶ字型底部を有する自動運搬系に使用する
だめの特別の容器が提供される。又、コンピューター系
に制御の目的で入力信号を与えるためにシンセサイザー
中の特別の管内に気体及び液体間の遷移を監視するだめ
の液体センサー系も含１れる。

シンセサイザーの操作を制御するコンピューター系ソフ
トウェアはこの系のユーザーにシンセサイザー中の各容
器に対する個々の操作サイクルを選択することを可能に
する一連のメニューに従って組織されている。更に、各
サイクルはその各々カシンセサイザーに伴う個々のパル
プその他のス（１９） イツチ系統に対する標準的指示事項の組合わせに対応す
る一連の機能中にユーザーにより決定することが出来る
。又、このメニュー系を使用してユーザーは代替的な個
々の機能を決定することも出来る。

このメニュー駆動制御系に加えて、コンピューターソフ
トウェアの各容器に対する個りのサイクルへの組織化に
関連するアルゴリズムが開発された。このアルゴリズム
に従ってシンセサイザーを操作すると、任意の与えられ
たサイクルの選択に対してペプチドの製造の最適効率が
与えられる。

３、発明の詳細な説明 本発明の装置の詳細を説明する前に、この装置が最適化
を行うように設計されている同相ペプチド合成の化学的
手法を先ず理解することが有用である。

本発明のためには、この合成の好ましい様式は主として
３つの相で生ずる。第１の即ち活性化相は（アルファー
アミノ保ｍ）アミノ酸対称無水物のアシル化種としての
生成を含むものである：（２０） Ｏ Ｒ−各種アミノ酸側鎖 対称無水物はそれらのカップリングは塩基の不存在下に
おいて実質的にラセミ化がなく、且つアスパラギン、グ
ルタミン、アルギニンの例外−その各々は以下に述べる
交互活性化方法によりより効果的にカップリングされる
−を除いた殆んどのアミノ酸付加に対して定量的な単一
カッブリングが通常保証されるので、アミノ酸の極めて
有効な活性化されたカルボキシル形態である。対称無水
物とのカップリングの一般的に定量的な性質は、自動化
合成が便利々段階的な定量的追跡を排除する場合にはそ
れらを最も有用なものにする。蘇に説明される装置はペ
プチド鎖に導入直前に対称無水物を自動的に合成するも
のである。対称無水物の限界的安定性及びそれらの純粋
形態での単離の困難性の故にそれらの過去における用途
は手動による予備形成の後に自動合成機械への導入を行
うことに限られていた。

予備形成対称無水物（ＰＳＡ）の合成操作は０．５当量
のジシクロへキシルカルボジイミド（ＤＣＣ）と１．０
当量の保護アミノ酸を次式に従ってジクロロメタン（Ｄ
ＣＭ）中で反応させることよりなるものであシ、 ジクロロメタンは特にアルファーアミノ保護基Ｐがｔ−
ブチルオキシカルボニル基（ｔ−ＢＯＣ）である場合に
はＰＳＡの合成には最適の溶媒である。

しかしながら、反応において形成されるＤＣＵはジクロ
ロメタン内で極めて不溶性であｐ、ＰＳＡ反応の際に沈
澱する。反応完結後にＰＳＡ／ＤＣＭ溶液をＤＣＵ沈澱
から沢別し、第２即ち濃縮段階が開始される。濃縮段階
においてはＤＣＭは除去され、極性中性溶媒、好捷しく
はＮ、Ｎ−ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）で置換し、
後の固相反応の際のカップリング効率を高める。次いで
、発明の背景において説明した一般的反応式に第３番目
の即ち反応段階が続き、それにょシ付加的なアミン酸を
ＰＳＡのカルボキシル末端がアルファーアミノ脱保護樹
脂結合ペプチド鎖と反応した配列に結合させる。

装置 本発明の好ましい実施態様に従えば上記合成を達成する
だめの装置は第１Ａ図、第１Ｂ図、第２図及び第３図に
図示されておシ、それらはそれぞれ各種アミノ酸、試薬
、溶媒、及びガス類を装置内に運ぶための液体運搬系、
パルプ類、センサー類、ある種の容器の温度及び装置内
のモーターをコント・−ルする数多くのスイッチを自動
制御す　（るためのコンピューター系統、及び保護され
たアミノ酸をペプチド配列において所望の順序で装置に
輸送するだめの自動運搬系を示している。

液体運搬系は３つの主たる容器を包含する。即ちＰＳＡ
が形成される活性化容器１１、活性化容器からのＰＳＡ
／ＤＣＭ溶液がＤＣＭがＤＭＦ’により置換されてカッ
プリングを高めるように移される濃縮容器１３、及び成
長する樹脂−結合鎖を含有する反応容器１５である。

活性化容器１１は典型的には約４０−容積の円筒状であ
り、装置のオペレーターが反応の進行或いは洗浄サイク
ルを目で監視できるようにガラスで構成されるのが好ま
しい。活性化容器の底部にはＰ　Ｓ　Ａ／Ｄ　ＣＭ溶液
を濃縮容器１３に移す際に溶液からＤＣＵ沈澱を沢過す
るために使用される粗い口径ガラスフリット１７がある
。活性化容器１１は又各アミノ酸が容器の外に移された
後に頂部空間及び壁の全洗浄を達成するために上部を向
いているオーバーヘッドノズル１９も含有する。活性化
器１１は米国特許４　、００８　、７３６号（１９７７
年２月２２日発行、発明の名称：液体分配用パルプ配置
、Ｗｉ　ｔ　ｔｍａｎ　−Ｌｉｅｂｏｌｄ等）に記載さ
れるようなゼロデッド容積パルプの組立て物であるバル
ブブロック２３並びに系内のあらゆる全てのパルプブロ
ックを経由して示されるように自動運搬系及び各種のガ
ス及び試薬に連結されている。バルブブロック２３は装
置内のその他の全てのバルブブロック及びガスブロック
と同様にコンピューター系の制御下に操作される。活性
化器１１はノズル１９を介してＤＣＵ沈澱を溶解して清
浄化するために容器内へのメタノール及びＤＣＭの流れ
を制御し、且つ容器内の圧力を制御してブロックパルプ
２３からの物質の出入を行うもう１つのバルブブロック
２５に連結されている。容器の底部からの移動は、典型
的にはＴｅｆｌｏｎで構成される半透明のチューブ２９
を介して行われ、これらの移動はガス及び液体間のチュ
ーブ２９内における遷移を検出する液体センサー２７に
ょシコンピユータ−系によシ監視される。典型的にチュ
ーブ２９及び同様な液体センサーが付属されている系内
のその他のチューブは大雑把に検量された流れ抵抗を有
し、移動に際して一定の知られた圧力で作動し、その結
果移動に必要とされる時間の長さは、移動される物質の
容量に直接対応するものである。特別の容量を必要とす
るＤＣＣ及びＨＯＢＴに対しては、検量された運搬ルー
プが使用され、より高度の精度を達成する。従って、コ
ンピューター系統は、活性化容器の出入りする全ての流
れを正確に監視することが出来る。液体センサーの詳細
は後で説明するが、液体センサーの使用は装置の操作に
は必要とされるものでないことを強調することは重要で
ある。しかしながら、それらはより良好な系の制御を達
成するためには有用である。

液体運搬系の次の重要な部分は濃縮容器１３である。そ
の構成は活性化容器１１と実質的に同一であり、オーバ
ーヘッドノズル３１及び底部にガラスフィルターフリッ
ト３５を含むものである。

しかし々から、更に濃縮容器は又ＰＳＡ／ＤＣＭ溶液中
のＤＣＭがＤＭＦで置換される際にサーミスターを使用
して容器内部の温度を制御するために使用されるバンド
ヒーター３７を付属して有する。

濃縮器１３にはバルブブロック３３及び液体センサー４
０により監視される半透明の移動チューブ３９が付属さ
れている。チューブ３９を通る移動はバルブブロック４
１によりコンピューター系により制御される。

液体運搬系の次の主たる部分は、反応容器１５であり、
それは好ましい実施態様においては垂直に配置された真
円の円筒上であシ、機械加工されたフロロカーボンポリ
マー例えばＴｅｆｌｏｎ或いはＫＥＬ　−Ｆなどにより
構成される。との容器は頂部においてバルブブロック４
３及び底部においてパルプブロック４５によシバルブが
備えられ、各バルブは膜４７及び膜４９などのフィルタ
ーにより隔てられており、これらの膜は典型的にはＺＩ
ＴＥＸ（Ｃｈｅｍｐｌａｓｔ社製ニューシャーシー州、
ウニイン）などの材料で構成されるが、ガラスフリット
も又使用することが可能である。この反応容器は、最初
の負荷樹脂の充填及び定期的な試料アリコートの除去の
いずれのためにも便利に開けられるように設計されてい
る。これは、反応容器の円筒の頂部及び底部をネジの切
られたキャップに適合さく２７） せてネジ切りを行うことにより達成される。ネジ切りさ
れたキャップは又膜を所定位置に保持するために使用さ
れ、各キャップは反応容器からの液体の出入の移動を行
うためにチューブを受け取るように形成されている。こ
の反応容器の典型的容量は合成されるペプチド鎖の長さ
及び合成樹脂の重量及びアミノ酸負荷に応じて広範囲に
変り得る。

例えば、５０個のアミノ酸単位の長さまでの鎖に対し０
．５２の樹脂（０，５ｍ　ｍｏｌのアミノ酸）で出発す
る場合には、好ましい太きさは４０−である。

固相合成の技術の当業者は合成中の溶媒吸収により樹脂
が３〜５倍に膨潤することが判るであろう。

ペプチド鎖の成長の結果の質量の増大は反応容器の専有
容量が始めの１０％からペプチドの長さに応じて合成の
最後には８０チ程度にも増大し得る。

効率のよいカップリングを促進し、樹脂ビーズの凝集を
避けるためには反応サイクルの各種段階において反応容
器を撹拌することが重要である。

又、反応容器１５の全内表面が濃縮容器からのＰＳＡの
添加の間の各洗浄サイクルの際に完全に濯（２８） かれることが特に重要である。この撹拌を達成するため
には反応容器の頂部の中心は実質的に固定されて保持さ
れ、容器それ自体は回転することを妨げられながら反応
容器の底部をコンピューター系の制御下にモーター４８
（プーリーによシ反応容器の底部上の偏心器に連結され
ている）によりその中心軸の周シに約１．５０Ｏｒｐｍ
にて約０．０９３インチ（約０．２４ｃｒｎ）の半径を
有する田土に動かされる。その結果は渦巻きの外観を有
する反応容器内の液状樹脂混合物の縦軸の周υの円錐形
の回転運動である。

この「渦巻き」撹拌方式は全ての洗浄操作に対して極め
て少容量の洗浄溶媒の増加分の使用を可能にし、従って
、消費試薬及び合成樹脂からの試薬副生物の除去に際し
てとれらの物質を逐次分配による方が単一抽出よシもは
るかに効率がよいのでその除去効率を大きく改良する。

少容量の増加分を使用できることは円錐運動により付与
される液体樹脂混合物の角運動量の結果である。この「
渦巻き」作用は第４図に図示されるような容器内の液体
分布を作り出し、葺において反応容器内の液体は適当な
回転速度の選択により極めて受容量の溶媒の増加分に対
して反応容器の全ての内面に接触することができる。そ
の結果、高価な溶媒のより少ない溶媒によりより効率の
よい樹脂の洗浄が可能となる。

更に、この撹拌方式は羽根車型の機械的撹拌を使用する
ことなく、樹脂の凝集を防止し、全液体−樹脂相互作用
を可能にする。機械的撹拌によると、羽根車により引き
起こされる剪断及び樹脂摩耗が樹脂ビーズを次第に小さ
々粒径に破断し、終には膜４７及び４９などのフィルタ
ーの目詰りを起こし、合成プロセスの中断を余儀無くす
ることがある。その様な中断は合成に悪影響を及ぼすこ
とがあり、例えば酸膜保護工程の際に流れの（反応容器
からの）制限が生じ、よって樹脂結合したペプチドを長
すぎる酸曝露により劣化させることになる。渦巻き撹拌
器を用いた場合には樹脂ビーズ上には何等の羽根車型の
剪断或いは摩耗効果は存在しない。好ましい実施態様に
おいては、反応容器は真円の円筒状の形成で構成された
が、容器内における溶液の比較的円滑々旋廻に反しない
限り、その他の形状も使用することが可能であるととは
当業者には理解可能であろう。例えば、ワイングラス状
の形状は洗浄サイクルに何等かの望ましい特性を有する
ようである。又、最大効率のだめに、装置には典型的に
は３個の反応容器１５が装備されるのに対し、１個のみ
の濃縮器１３及び活性化器１１が使用され、これらの後
者の２つの容器からの液体分布は３つの反応容器の各々
及びそれらの対応するバルブブロック４３及び４５と共
に作動するように適当にバルブがつけられる。

しかしながら、これらの反応容器の各々はペプチドを生
成する逐次プロセスに対応するものであり、即ち第１の
ペプチドは第１の反応容器で形成され、次いで第２のペ
プチドが第２の反応容器で形成され、次いで第３のペプ
チドが第３の容器で形成されることは了解されるべきで
ある。　１反応容器内の合成の進行を追跡するために樹
脂サンプラー系５１が設けられる。このサンプラ−（３
１） は反応容器から物質を取り出すための反応容器の横側か
ら中に連結されているチューブ５３を含み、このチュー
ブ内の流れは典型的にはソレノイド作動ピンチバルブで
あるコンピューター制御バルブ５５により制御されてい
る。チューブ５３は頂部に配置された膜５９典型的には
ＺＩＴＥＸを有する樹脂サンプラー貯蔵器５７の底部内
に延在している。又、貯蔵器５７の頂部には膜５９の反
対側にバルブブロック４５に連結されたチューブ６１が
連結されている。貯蔵器の底部から貯蔵器からの両分を
集めるだめの典型的にはソレノイド作動ピンチバルブで
あるバルブ６７により制御されている（ゼロデッド容量
を達成するために）もう１つのチューブ６５が延在して
いる。

装置内の所望の移動を達成するだめのガス分布系は第１
Ａ図及び第１Ｂ図の両者に図示されてお、９．３ツノマ
ニホールドＣ１マニホール）’ＣＣ。

及びマニホールドＤ及びボトルから及びバルブブロック
を通しての分布を制御するための付属の制御器によシ構
成される。又、ＤＣＭを装置内に分（３２） 布させるマニホールド７０及びＤＭＦを活性化容器及び
濃縮容器に分布するマニホールド７１の２つのよシ小さ
なマニホールドも含まれる。系内のガス流はソレノイド
作動バルブ例えばバルブ７３（例えばＡｎｇａｒ社製の
フロロカーボンバルブ）及び既に述べたバルブブロック
を用いてコンピューター系によ多制御される。

第２図はマイクロプロセッサ−ベースのマイクロコンピ
ュータ−８１よりなるコンピューター系の概略図を示し
、このマイクロコンピュータ−は算術ユニット８７、フ
ロッピーディスクなどの大容量記憶装置８４、高速度用
ランダムアクセスメモリー（ＲＡＭ）８３、プリンター
などのハードコピー出力装置８５、及び好ましい実施態
様においては、ユーザーに直接に利用可能な入力装置の
みとして作動するタッチスクリーン８２を有する。

この系は切替え装置８９を操作し、スイッチはオペレー
ターが全てのバルブ、渦巻き撹拌機、自動運搬系９０及
びヒーター３７を制御するために使用する基本的なオン
／オン装置である。典型的には、各装置が特別のスイッ
チ番号に対応するように系内には装置とスイッチ間に１
対１の対応がある。例えば、スイッチ０〜６３はバルブ
番号Ｏ〜６３を指し、ヒーターはスイッチ６４により制
御されるなどである。又、自動制御のその他の要素に必
要々手段を与えるためにマイクロコンピュータ−８１は
ガス−液体及び液体−ガスの遷移の回数をめるために液
体センサーからの入力信号を受け取り、シンセサイザー
に入るアミノ酸の同定をクロスチェックするために自動
運搬系に配置されたバーコード読み取シ器１０８から情
報を受け取る。

第３図には自動運搬系の平面図が示されている。

この系はカートリッジ１０５などの一連のカートリッジ
の動きの方向を保持及び制御するトラックとしての役割
を果す案内道１０１を有する。一連のカートリッジの各
々は個々の保護アミノ酸を含有し、構成されるべきペプ
チド中に所望の配列で列内に置かれる。便宜上この案内
道は列を目で監視するために開放されており、文献に示
されているペプチド類の典型的方法を模倣し、負荷され
た案内進向の配列を所望ペプチドとのそれの比較を容易
にするようにカルボキシル末端を右側にしたペプチドに
対応するように配置されている。カートリッジの列を保
持するために典型的にはプーリー１０９上に渡された鋼
製の回復テープ１１０を装備されたバネリール１０７に
より列の最後のカートリッジを加圧ブロック１０３で押
し付ける。

これによりカートリッジの列に対して実質的に一定の力
を与えながら加圧ブロックの動きが可能になシ、異った
長さのペプチドに対応する異った長さの列に適合するこ
とができる。更に１個より多くのペプチドを一列のカー
トリッジから合成することができる。加圧ブロック１０
３０反対の案内道の末端にはカー）　ＩＪツジ番号２で
示されるようなサンプリング位置１１７にカートリッジ
を保持し、カートリッジ内のアミノ酸が一度抽出される
とカートリッジを突き出すための空気シリンダー１１３
によシ駆動されるエゼクタ−系がある。カートリッジ番
号１に対する位置１１１は、それか（３５） ら使用済みのカートリッジがシュート（図示せず）に落
ちて処分されるエゼクタ−系１１５の突出し位置を図示
するものである。エゼクタ−が突出し後に正常の位置に
戻ると加圧ブロック１０３を介して作用する定力バネ１
０７が次のカートリッジを運搬位置に押込む。

自動運搬系には又、バーコード読み取り器１０８が含ま
れる。好ましい実施態様においては、各カートリッジは
それが含有するアミノ酸の種類に独％ナバーコードでラ
ベルされる。カートリッジがバーコード読み取り器の位
置まで案内道を下って進むと読み取り器がバーコードラ
ベルを読み、情報をコンピューター系に送る。コンピュ
ーターが特別のポリペプチドに対して予備設定されてい
るならば、それはカートリッジがそのポリペプチドに対
する配列において正しい位置にあることを確Ｈする一貫
性のチェックを行う。コンピューターが特別のポリペプ
チドに対して予備設定されていなかった々らば系は開い
たループを実行し、コンピューターはバーコードからの
情報をカートリッ（３６） ジ内においてその特別のアミノ酸に対して使用されるべ
き合成実験計画案を呼び出し、その使用されたアミノ酸
を記録するために使用する。又、各カー）　ＩＪツジは
化学量論的に正確な量のアミノ酸を含有する。

カートリッジからアミノ酸を抽出するために、系には（
第１図に示された）２本の注射針が備えられ、針１２１
はガス圧供給及び排気用であυ針１２３はアミノ酸を溶
かすためにＤＣＭをカートリッジに供給し、及び溶解し
たアミノ酸及びＤＣＭを抽出するだめのものである。こ
れらの２本の針は典型的には垂直に装填し、新だなカー
）　ＩＪツジが定位置に移動した際に針を上に動かして
はずし、及びこれらの針を混合及び抽出操作のためにカ
ートリッジの頂部を貫通して差し込むだめのエアシリン
ダー（図示せず）に連結されている。

第５ａ図、５ｂ図、及び５０図は自動運搬系に使用され
る典型的なカートリッジ１０５の詳細を示す。好ましい
様式において、容器はブロー成形された高密度ポリエチ
レンにより構成され、約７ｍｅを保持することのできる
実質的に直方体の断面の本体部分１３０を有する。それ
は又、首部分１３３を有し、それにはキャップの首への
積極的なシールを与える作用をする一体的隔膜１３７を
有する血清−仕上げキャップ１３５が付属されている。

第４ａ図及び４ｂ図に図示した如く、寸法ＤＩ（約０．
５インナー約１．２７α）は寸法Ｄ２（約１．１．２０
インチ−約２．８４ｍ）　よシも典型的に相当小さく、
その結果、列の長さが巨大になることなく案内道１０１
上の一列内に比較的多数のカートリッジ（５０個まで）
を使用することができる。又、列中の適当な配置を促進
するためにカートリッジは各面に２つの実質的に平坦な
表面１３４及び１３６を有する。

カートリッジの底は、２つの面１４０及び１４１がＶ字
型樋を形成する角度で交差する形状に形成される。カー
トリッジが自動運搬系内のサンプリング位置にある時に
、針１２３はカートリッジ内の最も低い高さを有する即
ちカー）　ＩＪッジの底の点の部分に対応する２つの平
面の交差線１４３に極めて近接して降シる。カー）　Ｉ
Ｊソジ内の最も低い点の近くに位置する針はカートリッ
ジ内の全ての物質が抽出されることを確実にするのを助
け、それによシ化学量論の注意深い制御を可能にする。

カー）　ＩＪッジが案内道１０１にある際にそれを安定
化させる目的で交差線１４３に垂直な方向にカートリッ
ジの底を横切ってフランジ１４５が延在する。このＶ字
樋及びフランジ１４５はカートリッジが安定な直立な位
置に自ら立つことを可能にする。カートリッジは又、そ
の周囲にラベルを読み取る際にバーコード読み取シ器１
ｏ８の正確さを確実にするためにバーコードラベルの正
確な配置を促進するように窪み１４７を含む。

第６図はボトルの各種寸法を掲げる表である。

第７ａ図、及び７ｂ図にはシンセザイザー中に使用され
る典型的な液体センサーの切断図が図示されている。第
７ｂ図の平面図において、この装置は中心線ＣＬの周り
に対称的であり、従って第　（７ｂ図の上半分は装置の
上半分の底面図に対応し、７ｂ図の下半分は装置の下半
分の平面図に相当す（５９〕 る。この装置は頂部部分２２２及び底部部分２２０を有
する洗濯ばさみ状のチューブホルダー収納部」：９なシ
、これらの部分は典型的にはガラス充填ナイロン或いは
プラスチックよシ構成され、その各々は半透明のチュー
ブに適合するようにそれらの厚み方向に延在する二重曲
率を有する溝２２９を有する。二重曲率は頂部及び底部
部分を２つの異ったチューブ直径に積極的に係合させる
ために設けられておシ、それらの直径は好ましい実施態
様においては典型的には外部直径が１７４インチ或いは
　Ａ６インチであり、Ｔｅｆｌｏｎで構成されている。

頂部及び底部部分２２２及び２２０は釘２１２．２１３
，２１４及び２１５にょ９、典型的にはプリント回線板
材料（フェノール樹脂）で構成される２つの基板２０９
及び２１１にそれぞれ取り付けられている。チューブボ
ルダ−の反対の末端においてこれらの基板は実質的に同
一長さの２つのりペソ）２４０及び２４１により一定の
距離を離して保持されている。これらのリベットの長さ
より厚いチューブホルダー収納部の厚さを（４０） 与えることによシこれらの基板はバ坏用の力を与えて収
納部の頂部及び底部を一緒に保ち、それにより堅固にチ
ューブを溝２２９に保持する。又、頂部及び底部部分の
正確な整合を確実にするために、底部部分２２０に位置
する穴２２７（第７ｂ図中の切断により図示されず）及
び２２８に嵌合する頂部部分の各側に設置された鍵２２
５及び２２６を有する鍵装置が設けられる。第７ａ図の
側面図においては底部分２２０が切断されて光ダイオー
ド２７０が設置されている穴２５０を表わしている。穴
２５０の溝２２９を越えた真反対側には光検知器２７１
に適合するために頂部部分２２２に設けられた同一の穴
２５１があり、この光検知器は液体及びガスの間或いは
ガス及び液体の間の界面が溝２２９に保持されたチュー
ブ内を下に移動する際に光ダイオードから受け取る光の
強度の変化を検出するために使用され、その強度の変化
は液体及びガスの屈折率特性における差による光線の集
光の差によるものである。又、頂部部分２２２には光検
出器のホルダーを収容するために空隙部２５２が設けら
れ、及び同様な空隙部２５３が底部部分２２２に光ダイ
オードのだめのホルダーを収容するだめに設けられる。

同様に底部分２２２を貫通する導管２６０及び頂部部分
を貫通する導管２６１はそれぞれダイオード及び検出器
から電線２３３及び２３４の末端に位置するはんだパッ
ド２３０及び２３１への電気的導線の通路を提供し、外
部には通常検出器信号導線のだめの通路を提供する。光
ダイオード及び検出器には入力ターミナル２３５及び２
３６を介して電力が与えられる。ターミナル２３７及び
２３８は光ダイオード及び検出器の両者のだめの共通接
地を与える。

シンセサイザー操作 ペプチドの合成は典型的には配列内の第１のアミノ酸が
結合されている樹脂を先ず反応容器に充填し、所望のア
ミノ酸配列をコンピューターに入れることによシ開始さ
れる。オペレーターは次いで所望のペプチドのアミノ酸
配列に対応する線状配列或いは連鎖においてアミノ酸カ
ートリッジを自動運搬系中に入れる。

針１２１及び１２３が第１のカートリッジの隔膜を破裂
させた時点で活性化サイクルが開始し、針１２３が検量
された量のＤＣＭを注入する。針１２１からのガス散布
を用いてＤＣＭ中に保護アミノ酸の混合及び溶解を行う
。溶解後保護アミノ酸を取シ出し、活性化器に移す。保
護アミノ酸の全部の移動を確認するために第２（及びお
そらくは第３の）ＤＣＭをカートリッジに添加し、次い
で活性化器に移す。次いで、アミノ酸に基づいてＤＣＭ
中０．５当量のＤＣＣを活性化容器に運び溶液を定期的
にガス例えばアルゴン或いは窒素を泡立てて混合する。

アミノ酸を完全にその対称的無水物に転換するに十分な
所定時間後バルブブロック２５のガス通路を開け、ＰＳ
ＡのＤＣＭ溶液を加圧してバルブブロック２３を通して
凝縮容器に入れる。活性化容器底部のフリット１７は活
性化反応において副生物として形成される全てのＤＣＵ
沈澱を保留する。ソフトウェア制御を用いてＰＳＡ反応
回数は個々に各アミノ酸がＰＳＡ形成を最適（４３） 化するように及びＤＣＵの最大沈澱が得られるように調
整される。ＰＳＡ／ＤＣＭ溶液が濃縮容器に移された後
成る容量のＤＭＦが添加される。バルブブロック３３上
の排出弁を次いで開け、バルブブロック４１を通して不
活性ガス散布が開始され、ＤＣＭを揮発させる。これは
、ＤＣＭよりも相当に高い沸点を有するＤＭＦの始めの
容量を余り減少することなく行われる。ＤＣＭの蒸発に
より失われた熱を補うために熱がバンドヒーター３７か
ら供給される。この溶媒置換操作に際して異った最大内
部温度はザーミスターを用いて各種保護アミノ酸ＰＳＡ
の独特の熱的安定性に自動的に調整することができる。

凝縮器内の溶媒置換操作と同時に活性化器内のＤＣＵ沈
澱がアルコール／　ＤＣＭ混合物を用いた逐次洗浄によ
り頂部バルブ（バルブブロック２３）及びオーバーヘッ
ド洗浄ノズル１９を経由して除去される。活性化器は、
最終的に次のＰＳＡ反応の準備としてジクロロメタンで
洗浄される。ジクロロメタンが除去された後の濃縮容器
内において、ＰＳＡ／ＤＭＦ溶液が濃縮容器か（４４） ら樹脂−結合アルファーアミノー脱保護成長ペプチド鎖
を含有する反応容器に圧送される。

濃縮容器から反応容器に持ち込まれたＰ　ＳＡ／ＤＭＦ
　は樹脂結合ペプチドの脱保護アルファーアミノ官能基
と反応完結（典型的には９９チより犬）に十分な時間反
応し、その後使用された試薬及び溶媒を渦巻き撹拌を用
いながら逐次溶媒洗浄によシ洗出される。

反応容器内で新しい合成のサイクルを開始するためには
先ず鎖に結合した最後のアミノ酸のアルファーアミノ保
護を除去する必要がある。１−ＢＯＣ保護アミノ酸の特
別の場合において、トリフルオロ酢酸（ＴＦＡ）及びＤ
ＣＭの溶液典型的には６５％ＴＦＡの溶液を反応容器に
加圧移動させて有効な混合のために渦巻き撹拌を定期的
に課する。ｔ−ＢＯＣ−アルファーアミノ保護基の全部
の除去に十分な時間（典型的には約１５分間）後に流体
をバルブブロック４５を通して廃液に加圧して排出する
。樹脂を次いで頂部或いは底部の）Ｚ）レブから渦巻き
撹拌を行いながら導入された少量のＤＣＭで迅速に洗浄
する。中和は渦巻き撹拌しながらジイソプロピルエチル
アミン（ＤＩＥＡ）及びＤＭＦ或いはＤＣＭを導入して
行われ、次いで廃液に加圧排出される。中和は通常１回
繰返される。

樹脂を次いで渦巻き撹拌を行いながら（渦巻撹拌は連続
的或いは断続的のいずれでもよい）、頂部バルブ（バル
ブブロック４３）を廃液に開放してバルブブロック４５
から少量のＤＣＭ或いはＤＭＦを逐次添加して洗浄する
。アミノ−脱保護樹脂を十分に洗浄後次のアミノ酸ＰＳ
Ａ／ｒ）ＭＦ混合物を濃縮容器から反応容器に加圧移動
させる。

合成の際或いはペプチドの完成時に、樹脂をサンプリン
グするためには先ずバルブ５５を開き、バルブ６７を閉
じたま＼廃液に通じているバルブブロック４５を介して
ライン６１を開ける。反応容器を次いで渦巻き撹拌しな
がら頂部から加圧し、樹脂及び反応溶液をサンプル貯蔵
器５７に押し込む。これは樹脂を膜５９に押し付ける。

バルブ５５を次いで閉じ、バルブ６７を開き、バルブブ
ロック４５Ｊ、廃液ラインを閉じる。ＤＣＭをバルブブ
ロック４５からのライン６１を通して、樹脂を膜から掃
射し、樹脂／ＤＣＭ混合物を両分採集器６４に堆積させ
る。サンプル貯蔵器及びその伺属チューブを次いで、バ
ルブ６７を閉じ、反応容器の排出を行い及び反応容器中
にＤＣＭをバルブブロック４５からのライン６１を通し
、バルブ５５を介して移すことによシ洗浄する。

この一体化された系は反応容器、及び活性化器及び濃縮
器における同時操作を可能にする。例えば、脱保護、中
和、カップリング及び洗浄操作は次のアミノ酸ＰＳＡが
活性化容器内で形成されると同時に反応容器中で行うこ
とが出来る。濃縮容器は活性化が活性化容器内で行われ
ているのと同時に清浄化することが出来、活性化容器は
濃縮容器が溶媒置換を行われるのと同時に清浄化するこ
とが出来る。この操作の同時性は、ザイクル時間におい
て大きな経済的利点を可能にする。付表Ａは単一アミノ
酸を結合させるだめの完全な操作の　（際の各容器の操
作時間を図示することによシこの同時性をよシ詳細に説
明するものである。

この系は又各種合成方法の使用を可能にするものである
。上記手法はｔ−ＢＯＣ−アミノ酸Ｐ’ＳＡによるペプ
チド合成についてなされたものであるが、例えばＦ−Ｍ
ＯＣなどの保護アミノ酸ＰＳＡを使用する代替的方法も
又容易に実行することが出来る。同様に、混合無水物、
活性エステル類、酸塩化物などのその他の活性カルボキ
シル種を用い、活性化容器及び濃縮容器を利用して反応
容器に導入直前に活性化カルボキシル種を予備形成し、
この様にしてペプチド合成の時間枠中に維持される活性
化アミノ酸種の貯蔵容器の必要性をなくすことにより合
成を実施することが可能である。

前記の如く、アスパラギン、グルタミン、及ヒアルギニ
ンについては特別のカップリング操作が必要であシ、活
性化容器及び濃縮容器において開始することが出来る。

これらの場合においては当モルのＨＯＢ　Ｔ及びＤＭＦ
或いはＤＭＦ／ＤＣＭ中のＤＣＣが予備平衡化され、次
いで当量の保護アミノ酸と反応容器中で反応させるため
に組み合わされるヒドロキシベンゾトリアゾール（ＨＯ
ＢＴ　）及びＤＣＣとの二重カップリングが一般的に必
要とされる。

この結果を達成するために、１つの手法はＨＯＢＴ／Ｄ
ＭＦ及びＤＣＣ／ＤＣＭの各々１当量をバルブブロック
２３及び４１を通して濃縮容器に先ず移すことである。

次いで、アミノ酸カートリッジからの２当量の保護アミ
ノ酸を適当な溶媒（ＤＭＦ／ＤＣＭ）中活性化容器に移
される。その後活性化容器内の物質の半分を時間−圧力
制御により濃縮容器（予備平衡化されたＨＯＢＴ／ＤＣ
Ｃ／ＤＭＦ／ＤＣＭを含有する）に活性化のために移し
、その後活性化混合物を混合容器に移す。最初のカップ
リングサイクルの終シ近くに濃縮容器に第２の当モルの
ＨＯＢＴ／ＤＣＣの混合物を再充填して、次いで活性化
容器から第２の当量のアミノ酸を添加して同様々活性化
を第２のカップリングのために開始する。

コンピューターソフトウェア系 最も基本的なレベルにおいて、装置のソフトウェア制御
は、適当な時点においてバルブその他の切替え装置を入
れたシ切ったシして１つの容器からもう１つの容器に各
種物質の所望の流れを達成することである。同時に固相
合成における各種段階は極めて繰返しの多いものであわ
数が異常に多いものではない。その様な状況は所望の結
果を達成するために個々のバルブの作業をオペレーター
に詳細に指示させるよりも、むしろ、オペレーターによ
り機能的制御を目指したより複雑な制御概念に導くのに
便利外ものである。例えば、オペレーターは極めてしば
しば次のようなより詳細々一連の命令を組み立てるよシ
もむしろ系に活性化容器の内容物を濃縮容器に移すよう
に命令するであろう：（１）濃縮容器が受入れ準備が整
ったかどうかのチェックをせよ、（２）バルブブロック
３３の排出口を開けよ、（３）容器間の移動ラインの連
結におけるバルブブロック２３及び４１を開けよ、（４
）活性化容器を加圧するためのガスバルブを開けよ、（
５）液体センサー３９からの信号が流体が移されたこと
を示した後にバルブを閉じよ。この種のユーザーに親し
みやすい手法を達成し、なお装置の各要素に対して全く
独立な制御の能力を維持するためにはソフトウェア制御
系は一連のメニューを用いたタッチスクリーンを介して
実行され、これらのメニューはオペレーターに系を完全
に自動化された様式で使用する１つの極端から系を個々
のバルブを切り替えることにより操作する他の極端に至
る壕で広範囲の可能性を与えることに役立つものである
。

含まれる制御概念はペプチド鎖への個々のアミノ酸のカ
ップリングは３つの完全なサイクル即ち活性化容器内に
おける１つのサイクル、凝縮容器内における１つのサイ
クル及び反応容器内における１つのサイクルに対応する
ものである。これらのサイクルの各々は、その各々がそ
の容器内で生じ得るある機能に対応する順序付けられた
時間を指定された個々の工程のセットよりなるものであ
る。一般的定義として、１つの機能は同時に入れられる
ある名前を付されたスイッチのセットに対応するものと
考えること７５叩」来る（各スイッチの正常位置は切ら
れた状態にある）。実際には各種機能に番号を付し、そ
れらを容器毎に分離するの（５１） が有利である。１つの機能は例えば活性化器へのＤ　Ｃ
Ｍ　（ＤＣＭ　−ＴＯＡＣＴＩＶＡＴＯＲ）である。そ
の様な機能はＤＣＭが活性化器に運ばれるだめには特別
の開放バルブの一体配置を必要とする。活性化器のサイ
クルにおいて、この機能は数回表われる可能性があり、
例えば対称的無水物が濃縮容器に移された後に活性化器
及びＤＣＵ沈澱をＤＣＭで数回洗浄して残存する対称的
無水物を除去するのが有利である。この機能が生ずる度
毎にそれは活性化容器内で生じている反応サイクルの異
った工程に対応するものであシ、各サイクルにおいて必
要とされる他の機能についても同様である。正味の結果
はある容器における各サイクルは一連の工程であシ、各
工程はその容器に伴う１つの機能に対応するものである
。典型的々機能の表を付表Ｂに与えである。この概念を
よシ良く例示するために個々の制御メニューを以下に説
明する。

第８図はタッチスクリーンに表われる通りの系の主メニ
ューを示し、それは各種その他のより詳細なメニューの
系図（第１７図に示す）の底部に（５２） 対応するものである。各回１れたブロックはその系図に
おける一連のメニューが接近されるタッチスクリーン上
の領域に対応する。例えばスクリーンの”ＰＥＰＴＩＤ
Ｅ　ＳＥＱ、ＥＤＩＴＯＲ＝と標識されているブロック
をされると全てのアミノ酸を掲げる第９図のもう１つの
ディスプレイが開始され、所望の配列における所望のア
ミノ酸の名前を含むブロックを単にされることにより合
成されるべきペプチドに表われるＮからＣ末端のアミノ
酸の順序の選択及びディスプレーを可能にする。

主メニューがディスプレーされている際に、スクリーン
の”　ＰＥＰＴＩＤＥ　ＣＨＥＭＩＳＴＲＹ　ＥＤＩＴ
ＯＲ”と標識されるブロックをされると第１０図のＰＥ
ＰＴ　Ｉ　ＤＥＣＨＥＭＩＳＴＲＹ　ＥＤＩＴＯＲメニ
ューが持ってこられ、これはオペレーターが特別の容器
においてサイクル仕様或いは運動ファイル仕様のいずれ
かを作成或いは編集することを可能にする。−例として
、新しい活性化器のサイクルを作成或いは編集すること
が選ばれた場合には活性化容器に対応するＣＹＣＬＥ　
ＥＤＩＴＯＲメニューがスクリーンに表われる（第１１
図参照）。このメニューはオペレーターが活性化器の各
サイクルに含まれる機能の順序を変えることを可能にし
、他の容器に対応するメニューについても同様である。

一般的に、ある与えられたサイクルはそれに伴う３つの
時間分野を有する：即ち必要な主時間“’ＴＩＭＥ″′
、検出器測定に基づく時間”ＭＩＮＴＩ廚Ｖ′及び“’
　ＥＲＲＭＯＤＥ　”、及び反応容器における特別なセ
ットの工程に付加される追加時間”　ＡＤＤ　ＴＩＭＥ
″′である。ＴＩＭＥは数個の目的を有する。工程に液
体検出が指定されていない場合にはＴＩＭＥはその工程
の全時間である。液体検知が指定されている場合には、
主時間は適当な遷移が液体センサーによって検知された
と否とに拘らず継続前に許容される°’　ｔｉｍｅ　−
ｏｕｔ　”即ち最大時間である。又、液体検知が指定さ
れている場合にはユーザーは適当な遷移（液体からガス
へ或いはガスから液体へ）が登録される前に最少時間Ｍ
ＩＮ　ＴＩＭＥを指定しなければならない。検知が指定
される場合にはもう１つのＴＩＭＥの効果を注意するこ
とが重要である。

センサーが指定最少時間後に正しい遷移が生じたことを
示すと、示された機能は終了する。即ち、その機能のス
イッチは切れる。しかしながら、主時間が経過するまで
は次の工程は開始されない。

これは最適の処理量を得るために各容器内の適当なサイ
クルの整合性を確実にするために必要である。ＥＲＲＭ
ＯＤＥは検知が指示されており、主時間が経過する前に
指定された遷移が見られない場合、例えばバルブが塞が
っているか或いは特別の貯蔵器が空であるような場合に
使用される。このモードは警報を発するか或いは場合に
よっては危険でない合成の終了を行うために使用するこ
とが出来る。ＡＤＤ　ＴＩＭＥは特に反応容器のみを指
すものであシ、３つの前記分野の各々に合成されるペプ
チドの配列におけるアミノ酸数の関数として添加される
べき時間の量（箸。秒で表わされる）に対応する。反応
容器内に占められる容積は各付加アミノ酸カップリング
と共に増大するので反応容器　（内の工程時間も又増大
する。例えばこの分野に値１０が入れられると、１秒（
１０，（０秒）がペプチド配列においてカップリングさ
れる第２のアミノ酸に対する主時間に付加される。第３
のアミノ酸には時間は２秒増大されるなどである。

ＲＵＮ　ＦＩＬＥを編集したい場合には、ＰＥＰＴＩＤ
ＥＣＨＥＭＩＳＴＲＹ　ＥＤＩＴＯＲにおけるＥＤＩＴ
　ＯＬＤが選ばれ、第１２図に示されるＲＵＮ　ＦＩＬ
Ｅ　ＥＤＩＴＯＲメニューが表示される。その中に表示
される表は静的運転ファイ／ｌ／（３ｔａｔｉｃ　ｒｕ
ｎ　ｆｉｌｅ　）と呼ばれるものに対応する。このファ
イルは２６のアミノ酸の可能性の各々に対して、３つの
サイクル（活性化容器、濃縮容器、及び反応容器の各々
に１サイクル）を指定し、各アミノ酸に対して独立の濃
縮器温度の調整を与えるものである。提供される２６の
アミノ酸の可能性は２０個の標準アミノ酸及びオペレー
ターによシ所望される特殊用途のだめの追加の４つのア
ミノ酸よりな９、ＢＥＧＩＮサイクル、ＥＮＤサイクル
が合成におけるこれらの点の独立の制御を可能にする。

この静的運転ファイルは既に説明した各種ＣＹＣＬＥ　
ＥＤＩＴＯＲを介して各サイクルの化学を指定する結果
である。更に特別の運転ファイルに指定される全てのサ
イクルは現在系内に設けられているディスク上に存在し
なければなら々い。何故ならばＲＵＮ　ＦＩＬＥ　ＥＤ
ＩＴＯＲは存在するサイクルのリストからの選択のみを
可能にするからである。又、３つの反応容器の各々は異
った（或いは同一の）運転ファイルから合成することが
出来る。何故ならば、運転が設定される時点において運
転ファイルはＲＥＡＣＴＩＯＮ　ＶＥＳＳＥＬＭＯＮＩ
ＴＯＲ（後述される）の特別の容器内について指定され
るからである。典型的には、オペレーターは単一ディス
ク上に数多くの運転ファイルを作成、編集及び貯蔵する
ことが出来る。又、系は各アミノ酸の可能性に対して異
ったサイクルを許容するように設計されるが、実際には
効率的な操作を与えるだめにはそれ程多くのサイクルは
必要とされないことが判明した。

次に説明するメニューは、ＶＥＳＳＥＬ　ＦＵＮＣＴＩ
ＯＮＥＤＩＴＯＲである。このメニューは主メニューか
ら接近され、シンセサイザーの最も基本的レベルにおい
て操作される。それは特別の容器内における特別の機能
を達成するために必要々個々の指示事項を含むものであ
る。例えば、活性化容器内で起こる機能の定義を変える
か或いは機能を添加或い（ｄ削除することが望まれる場
合において、第１３図に示される活性化容器に対応する
ＦＵＮＣＴ　Ｉ　０ＮＥＤＩＴＯＲが呼び出される。荘
で活性化容器に対する機能の全セットを検討し、変える
ことが出来る。

前記の如く、１つの機能は同時に入れられるある名前の
伺いだスイッチのセットである。これらの機能は通常系
を通る化学的流れ経路を形成する。

例えば、”　ＤＣＣＴｏ　ＡＣＴＩＶＡＴＯＲ”　（７
）機能はスイッチ１１４（ＤＣＣ運搬バルブ）、１１９
（ＤＣＣＣＣホモ圧）、及び１２５（活性化器を廃液に
開放）として定義することが出来る。又、幾つかの機能
は機械的或いは電気的作用を例えば″ヒーターオン″（
１スイツチ）と記載する場合もある。

系は、各ｈタイプ０．１、及び２と指定される３つのタ
イプの機能、即ち０Ｎ１０ＦＦＸＴＯＧＧＬＥ　ＯＮ。

及びＴＯＧＧＬＥ　ＯＦＦに組織されている。ＯＮ１０
ＦＦ機能は、スイッチをあるサイクルにおいてのみ、あ
る与えられた工程に対して入れるものである。その工程
の終りにはその機能のだめの全てのスイッチは、次の機
能が活動される前には解消される（切られる）。ＴＯＧ
ＧＬＥ　ＯＮ機能は機械をあるスイッチを入れ、対応す
るＴＯＧＧＴ、Ｅ　ＯＦＦ機能がそれらを切る壕では入
れだ捷＼にしておくように機械を指示する。それに引続
く機能は、ＴＯＧＯＬＥ　ＯＮ機能により入れられたス
イッチの状態に影響を及ぼさない。従って、機能の作成
及び編集時に全てのＴＯＧＯＬＥＯＮ機能は対応するＴ
ＯＧＧＴ、ＥＯＦＦ機能を有することが重要である。Ｔ
ＯＧＧＬＥ　ＯＮ機能の具体例としては、濃縮容器に対
する’　Ｈｅａｔｅｒ　ｏｎ　’″或いは反応容器に対
する”　ＶＯＲＴＥＸ　ＯＮ″′　々とが単げられる。

主メニューからＲＥＡＣＴＩＯＮ　ＶＥＳＳＥＬ　ＭＯ
ＮＩＴＯＲを呼び出すと第１４図に示されるスクリーン
が出され、それはオペレーターに合成の設定及び追跡を
行わせる。２つの応答領域がオペレーターに２つの操作
様式を選択させるが、第１番目の様式は、ＰびＴ、ＩＤ
Ｅ　ＳＥＱ、　ＥＤＩＴＯＲへの入力及び動的運転フ（
５９） アイル（ｄｙｎａｍｉｃ　ｒｕｎ　ｆｉｌｅ　）と呼ば
れる予備プログラム化されたサイクルのセットに基づい
て自動的に装置を制御するものであり、第２の様式は、
どのカートリッジ（アミノ酸の種類）が自動運搬系に充
填されたか及び指定された静的運転ファイルからの予備
プログラム化されたサイクルのセットに基づいてのみ操
作される。第１の様式が選ばれた場合には、コンピュー
ターはオペレーターが動的運転ファイルを変更すること
を希望するかどうかの質問を発する。そうであればオペ
レーターは、肯定的に応答し、動的運転ファイルに対す
る編集物に対応する第１５図に示されるスクリーンがデ
ィスプレーされる。このファイルはオペレーターが所望
のペプチド配列をＰＥＰＴＩＤＥ　ＳＥＱ。

ＥＤＩＴＯＲに入れる際に先ず内部的に発生される。

それは単に構成されるべき順序でアミノ酸の配列を掲げ
る表であり、各アミノ酸に対する指定サイクルは指定さ
れた静的運転ファイルから既にプログラムされている通
りのものである。この編集物はオペレーターが特別のア
ミノ酸のペプチド鎖に（６０） おける配置に応じて配列内におけるそれらのアミノ酸に
使用されるサイクルを変えることが出来るように設計さ
れておシ、その結果、オペレーターは化学に対する位置
依存性制御を行うことが出来る。静的運転ファイルと異
シ、動的運転ファイルはディスクに貯蔵されない。

ＲＥＡＣＴＩＯＮ　ＶＥＳＳＥＬ　ＭＯＮＩＴＯＲにお
ける様式選択に引続き装置が操作を開始するに適当に設
定されていることを確認するだめの一連の質問が次いで
発せられる。例えば反応容器に充填が行われたかどうか
及び自動充填器が所望の数及び順序のアミノ酸を有する
かどうかについてチェックが行われる。

それらの一連の質問に引続いて行われる最後の質問は操
作を開始するか或いは停止するかについテテある。ＲＥ
ＡＣＴＩＯＮ　ＶＥＳＳＥＬ　ＭＯＮＩＴＯＲ（７）機
能の一部として反応容器の状態がディスプレーされるが
、それらには現在反応を行っている活性化アミノ酸の名
前、ペプチドの合成が開始された時間及び合成が完結さ
れた時間などが含まれる。更に、Ｊ１在のカップリング
がディスプレーされ、既に完結されたカップリングの配
列をスクリーンを前後に動かすことにより表示させ、見
ることが出来る。

主メニューからＣＹＣＬＥ　ＭＯＮＩＴＯＲを呼び出す
と第１６図に示されるスクリーンが持ってこられる。

葺で、各容器の現在の状態が数個のパラメーターにより
実時間でディスプレーされる。第１行目には各容器につ
いて、その容器内において現在活性であるペプチド配列
中のアミノ酸の特別の数が特別のアミノ酸の名前の略称
と共に掲げられている。

第２行目は各容器内で現在進行中の特別のザイクル名が
掲げられている。第３行は各容器内において特別のサイ
クルの一連の工程においてどの工程が現在性われている
かを掲げている。第４行はその容器に掲げられた特別の
工程に対応する機能の番号及び機能名が掲げられている
。又、各サイクルに経過した時間並びに液体センサーの
各りの状態が掲げられている。

ＭＡＣＨＩＮＥ／５ＴＡＴＵＳ　５ＥＬＥＣＴＩＯＮＳ
の一般的範噴の下に主メニューから幾つかのその他のメ
ニューを選ぶことも出来る。これらには次のものが含捷
れる：　ＲＥＳＥＲＶＯＩＲ５ＴＡＴＵＳ−これは装置
が各サイクルにおいて各貯蔵器から使用された容積を追
跡しており、その結果、貯蔵器中の量が低くなると、警
報を発してオペレーターにこの問題を知らせるという事
実に関連するものである；ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴ　Ｃ０
ＮＦＩＧ−これは機械自体の構成例えば日の時間、電力
ライン−６０Ｈｚで１２０ｖなど、を表示し、設定する
ために使用される；ＳＹＳＴＥＭ　５ＥＬＦ　ＴＥＳＴ
−これは全ての電子機能を実際的な程度捷でに試験する
ものである；Ｃ０ＮＴＲ０Ｌ　ＡＮＤ　ＴＥＳＴ−これ
はデバッキングを容易にするために又必要に応じて合成
の手動による中断を可能にするためにオペレーターが各
バルブ及びスイッチを一度に１つ操作できる程度に装置
の手動制御を可能にするものである；及びＤＩＳＫＵＴ
ＩＬＩＴＩＥＳ−これはコンピューター系の操作に必要
な通常のディスク機能例えばファイルの設定、　１フア
イルの消去及びファイルの名称の変更などを行うことを
可能にするものである。

（６３） このソフトウェアにより制御される装置のもう１つの特
徴は反応容器、濃縮容器及び活性化容器における操作の
同時性である。各容器におけるあるサイクルの各工程を
行うに必要とされる各種の時間を注意することにより、
以下においてサイクルコンパイラ−と称される自動最適
化機構が開発され、ある特別の化学が与えられた各々の
特別のペプチドの合成において最大の効率が与えられる
。

この効率を達成するためには、各容器について各サイク
ルの時間内におけるある種の出来事（機能）が移動が何
時起こり得るか及び容器がもう１つの移動のプロセスを
開始する準備が何時整うかを決定するということを認識
することが重要である。

活性化容器については、これらの機能は移動の開始、Ｂ
ＯＴＡ　、移動の終りＥＯＴＡに対応する。

同様に、濃縮器サイクルについても、錠機能としては何
時容器が受取シ準備が整うか、ＲＣ，並びに移動の開始
、ＢＯＴＣ、及び移動の終りＥＯＴＣを決定することを
含むものである。反応容器については、これらの機能は
何時容器が受取シ準備が（６４） 整うか、ＲＲで表わされる。これらの概念を用いて各容
器内で起こるま＼のサイクルのグラフ表示を第１８図に
図示するように示すことが出来る。

この図から操作の第１の標準は ＴＢＯＴＡ＝　ＴＲＣ及びＴｌｌ０ＴＣ＝　ＴＲＲであ
ること、即ち濃縮容器は活性化容器からの移動が開始す
る時点において受け取り準備を整えておかなければなら
ず、又、反応容器は濃縮容器からの移動が始まる時点に
おいて受け取ｐ準備を整えておか々ければならない。次
の工程はプロセスの最適化のために、いずれの容器にお
いて操作が最初に開始されるべきかを決定することであ
る。

これは各容器について左側遅延を（第１８図から）計算
することにより達成される’　ＴＤＬＡ　ＸＴＤＬＣ％
及びＴＤＬＲｏ　これらの左側遅延は特別の容器をそこ
で生ずる機能のために準備を行う前に許容される待時間
に関するものであシ、例えば活性化容器についてはアミ
ノ酸を容器に移し、対称的無水物を形成する前にある程
度の待時間が許容され、反応容器については樹脂−結合
ペプチド鎖の脱保護を開始する前にもいくらかの待時間
を許容することができる。一度これらの左側遅延が計算
されると最も短い遅延（即ち最も長い準備時間）が最初
に開始されるべきサイクルに対応し、及びマスター時間
はそのサイクルに対してゼロに等しくあるべきである。

これらの各種遅延は次式により計算することが出来る。

先ず次の定義を行う。

ＴＭＡ　＝　（ＴＥＯＴＡ−ＴＢＯＴＡ）＋（ＴＢＯＴ
Ｃ’−ＴＲＣ：’及びＴＭＩ、＝ＭＡＸ（ＴＢｏｏＡ、
ＴＲｃ、ＴＲＸ）但し、ＴＲＸ＝ＴＲＲ−ＴＭＡ （ＴＭＡ及びＴＭＬの物理的解釈については第１８図参
照） 次に、ＴＤＬＡ　−ＴＭｌ、”　ＢＯＴＡ、ＴＤＬＣ”
　ＴＭＬ−ＴＲＣ・及び ＴＤＬＲ”　ＴＭＬ　”−ＴＲＸ・ 例えば、第１８図に示されるサイクルの開始に当って、
マスター時間をゼロに設定すると、ＴＤ□、４−〇、Ｔ
ＤＬｃ−５、及びＴＤＬＲ−３などの遅延時間がもたら
される。即ち活性化容器が先ずＴ＝Ｏにおいて開始し、
次いで反応容器が３分後に開始し、凝縮容器がＴ＝５秒
において開始する。

最適処理量に対する次の要請はこれらの３つのサイクル
の最少分離を次のカップリング配列の３つのサイクルを
用いて計算することを含むものである。この最少値を計
算するためには、第１のサイクルに対して右側遅延を評
価することが重要である： ＴＤＲＡ＝ＴＢＯＸ−ＴＤＬＡ−ＴＡＴ　；ＴＤＲｃ−
ＴＢｏＸ−ＴＤＬｃ−〔ＴｃＴ＋（ＴｏｏＴＡ−ＴＢｏ
ＴＡ）〕；及び ＴＤＲＲ−ＴＢＯＸ　−ＴＤＬＲ〜’Ｉ　ＴＲＴ　＋（
ＴＥＯＴＣ−ＴＢＯＴＣ）　〕但し、ＴＢｏＸ−ＭＡＸ
〔（ＴＡＴ＋ＴＤ１、Ａ）、（ＴＣＴ　”　（ＴＥＯＴ
Ａ−ＴＢＯＸ）　＋ＴＤＬＣ）、（ＴＲＴ″−（ＴＥＯ
ＴＣ−ＴＢＯＴＣ）＋ＴＤＴ、Ｒ）〕；上式においてＴ
ＡＴ”　ＴＣＡ’及びＴＲＴは活性化器サイクル、濃縮
器サイクル、及び反応容器サイクルの全時間に各々対応
するものである。

これらの右側遅延は次いで、次のサイクルの各種左側遅
延と組み合わされ、３つのサイクルの最少分離に到達す
る。即ち （６７） ＴＳｃ２−ｃｌ　”　ＭＩＮＣ（ＴＤＲＡ＋ＴＤＬＡ２
　）　ｚ（ＴＤＲＣ＋ＴＤＬＣ２）・ （ＴＤＲＲ＋ＴＤＬＲ２）　） 式中Ｔ１９　は第１のサイクル及び第２のサイクｃ２−
Ｃ］ ルの間の最少分離であり、ＴＤＬＡ２、ＴＤＬＣ２、及
びＴＤＩＪｔ２は第２のサイクルの左側遅延である（第
１のサイクルにおける左側遅延に対するのと同一の技術
により計算された）。

この最少分離値は次いで容器の各々における第２のサイ
クルを開始するに必要とされる待時間に翻訳される。即
ち ＴＷＡ２°ＴＤＬＡ２　＋ＴＤＲＡ　”ｃ２−ｃｌ＼Ｔ
ＷＣ２””　ＴＤＬＣ２＋ＴＤＲＣ−ＴＳＱ２−ｃｌ　
％及びＴＷｒｔ２　”　ＴＤＬＲ２＋ＴＤＲＲ−ＴＳｃ
２−ｃｌである。

式中ＴｗＡ２、ＴＷＣ２及び１ｗＲ２は各々活性化容器
、濃縮容器及び反応容器に対する第１のサイクルの最終
工程から第２のサイクルの最初の工程までの待時間であ
る。最適効率を達成するためには１ｗＡ２．１ｗＣ２、
及びＴＭ／Ｒ２の１つは第１サイクルにおける左側遅延
の場合と同様にゼロでなければならない。

（６８） 第１９図は一連の３つのサイクルに対する上記計算の結
果を示す。

発明の有用性 予め定められた完全な状態のアミノ酸の対称的無水物を
反応容器に運ぶ能力は単一カッブリングのみを用いて殆
んどのカップリング反応が９９チを越える収率で進行す
ることを可能にする。この各工程における極めて高い収
率の故に、極めて高い総括効率で完全に自動的にペプチ
ド類を合成することが可能である。活性化容器と熱的に
被覆された凝縮容器の組み合わせは個々に化学量論、Ｄ
ＣＭにおける反応時間、ＤＣＭのＤＭＦ置換の際の温度
及び溶媒置換操作が行われる時間枠を修正することによ
）個々の保護アミノ酸に対する最大の対称的無水物形成
の最適条件を研究及び開発することを可能にする。この
様に、各アミノ酸の種類に対してペプチド樹脂を含有す
る反応容器に再現可能に最大量の対称的無水物を運ぶ条
件を自動的に実行することが可能である。

予備、活性化されたアミノ酸を形成する能力を有しない
ペプチドシンセサイザーを用いる従来技術においては、
ユーザーはカップリングの程度を追跡するために各反応
サイクルにおいて反応を停止しがければなら女かった。

次いで、収率を改良する目的で第１のカップリング反応
が比較的非効率的であった場合には、第２の或いは第３
番目のカップリングが行われることがあった。この結果
、サイクルからサイクルへの自動化を排除する単一のサ
イクルの合成の自動化に過ぎなかった。或いは又、現存
するシンセサイザーはペプチド樹脂を含有する反応容器
内におけるその場での活性化を用いる多重カップリング
を利用してサイクルからサイクルへ自動的に使用するこ
とが出来る。この結果は、この活性化方法は成長するペ
プチド鎖の反応性アミン基の存在下において、個々のア
ミノ酸に対して独特に最適化されないので比較的効率の
悪いカップリングが行われるにすぎない。

第２０図に示される結果は、デカペプチドの合成のだめ
の特許請求された装置Ａｃｙｌ　ＣａｒｒｉｅｒＰｒｏ
ｔｅｉｎ　（６５〜７４　）の比較的有利な点を例示す
るものである。−挙上の線は本発明の装置で行われだペ
プチド鎖組み立ての際の各アミノ酸付加に対する個々の
サイクル収率のグラフ表示である。

グルタミン（Ｇｉｎで付号化されている）を除いて全て
のアミノ酸付加は完全に自動化された配列の単一カッブ
リングにより達成された。グルタミンはＨＯＢＴ　（ヒ
ドロキシベンゾトリアゾール）活性化による二重カップ
リングよりなる良く知られた特別の化学処方を必要とす
るものである。全てのその他のカップリングは１３ｏｃ
−アミノ酸対称的無水物を用いて行われた。

下の線は機器の外部で予め手で形成されたＢｏａ−アミ
ノ酸対称的無水物を用いたＢｅｃｋｍａｎ　９９０Ｐｅ
ｐｔｉｄｅ　５ｙｎｔｈｅｓｉｚｅｒで行われた同一の
ペプチドの合成の結果である。文献：　Ｒｅｚａ　Ａｒ
５ｈａｄｙ。

Ｅｒ１ｃ　Ａｔｈｅｒｔｏｎ　、　Ｄｅｒｅｋ　Ｃ１１
ｖｅ及びＲｏｂｅｒｔ　Ｃ。

５ｈｅｐｐａｒｄ　Ｊ、Ｃｈｅｍ、　Ｓｏｃ、　Ｐｅｒ
ｋｉｎ　Ｔｒａｎｓ　１　。

（１９８１）５２９−５３７ｏこれらの結果は、完全に
　（自動化された合成は対称的無水物を手で予備形成す
る必要のために排除されており、手で予備形成（７１） された対称的無水物は最適に形成されていないことを示
す。

ある種のペプチドアミノ酸配列はアミノ酸の活性化形態
の如何に拘らず、第２、及び第３のカップリングがＪＪ
ｌｌ型的にはＤＣＭ中において９９係を越えるカップリ
ング収率を与えない場合において、独特の配列に特異的
なカップリングの問題を示す。

（Ｗ、　Ｓ、Ｈａｎｃｏｃｋ　、　Ｄ、　Ｊ、　Ｐｒｅ
ｓｃｏｔｔ　、　Ｐ、　Ｒ。

Ｖａｇｅｌｏｓ　＋　及びＧ、Ｒ，Ｍａｒｓｈａｌｌ　
、　Ｊ、　Ｏｒｇ、　３８（１９７３）７７４参照）。

しかしながら、尚業者はＤＣＭのような貧溶媒で行われ
た配列依存性の不完全なカップリングが専らよシ極性の
溶媒、例えばＤＭＦにおいて行われる場合には大いに改
良されることを知っている［　Ｓ、　Ｍｅｉｓｔｅｒ　
、　Ｓ、　Ｂ、　Ｈ。

Ｋ６１ｔ　［ペプチド類、構造及び機能」第８回アメリ
カペプチドシンポジウムの会報１０３〜１０６頁（Ｐｅ
ｐｔｉｄｅｓ　、　５ｌｒｕｃｔｕｒｅ　＆　Ｆｕｎｃ
ｔｉｏｎ　。

Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇ　ｏｆ　ｔｈｅ　８ｔｈ　Ａｍｅ
ｒｉｃａｎ　ＰｅｐｔｉｄｅＳｙｍｐｏｓｉｕｒｎ　、
　ｐｐｓ　、　（１０３〜１０６）　）：］。

Ａｃｙｌ　Ｃａｒｒｃｉｒ　Ｐｒｏｔｅｉｎ　（６５〜
７４）デカベプ（７２） チドはその様な公知の問題の配列であり、ＤＭＦ中にお
けるＢｏｃ−アミノ酸対称的無水物のカップリングによ
り特許請求された装置で達成された優れた結果はこの装
置の主な利点の１つ即ちＤＣＭ中における活性化アミノ
酸の最適形成、しかしＤＭＦにおける活性化アミノ酸の
カップリングを示すものである。この自動的に実施され
る方法は問題のベグチド配列の構成への一般的解法を力
えるものである。

なお、上述の単一アミノ酸を結合させるための完全な操
作の際の各容器の操作時間を図示することによりこの同
時性をよυ詳細に説明するための付表Ａおよび付表Ｂを
次に示す。

付　表　Ａ 典型的なアミノ酸の予備形成された対称的無水物ザイク
ルの具体例 ＧＬＮ　、　ＡＳＮ及びＡＲＧ　以外の全てのアミノ酸
に対するもの 説明される各行は別々のタイプの機能である。

ある機能は与えられた操作に対して特別の・くルフ゛を
開ける。

ＤＣＭ−ジクロロメタン、 ＤＭＦ＝Ｎ、Ｎ−ジメチルホルムアミド、ＤＣＣ＝Ｎ、
Ｎ−ジシクロへキシルカルボジイミド、ＴＦＡ＝トリフ
ルオロ酢酸、 ＤＩＥＡ−ジイソプロピルエチルアミン（７ｋ） （７乙） 注記： ＲＶの洗浄液は各１０ｍＪｏ洗浄溶媒の添加開始時に渦
巻き攪拌を開始。これは樹脂凝集物を破壊するのを助け
る。任意操作：ＲＶの頂部或いは底部から洗浄を行う。

パルプブロックはＤＣＭで洗浄され、ある種の試薬の移
動及び運搬後に窒素で吹き出される。

リモルの負荷樹脂（〜１ミリモルのアミノ酸／２ポリス
チレン）が使用される。

（７γ、） 付　表　Ｂ ペプチドシンセサイザーに対する可能 性のある機能のリスト 鍵：Ｔ二項部バルブブロック Ｂ−底部バルブブロック ０ニオフ １−オン 反応容器機能 ＤＣＭを廃液へ（Ｔ） 余剰分を廃液へ（Ｔ） ガスＶＢ（Ｔ） ＲＶの排出（Ｉ′） ＲＶの加圧σ） ＤＣＭをＲＶＫ：（Ｔ） ＤＣＭを廃液に（Ｂ） ＤＭＦを廃液に（Ｂ） ＤＩＥＡを廃液に（Ｂ） ＤＩＥＡ加圧 ＴＦＡを廃液に（Ｂ） ガスＶＢ（Ｂ） ＲＶの液抜き（Ｂ） ＴＦＡボトルへの吹き戻し く８ｔｌ） ＴＦＡボトルの廃棄 ＴＦＡ加圧 マニホールド加圧 中和剤加圧 中和剤運搬 ＲＶ排出（Ｂ’Ｉ ＲＶ加圧（Ｂ） ＤＣＭをＲＶ　Ｋ（Ｂ’Ｉ ＤＭＦをＲＶに（Ｂ３ ＤＩＥＡをＲＶに（Ｂ） ＴＦＡをＲＶに（Ｂ） ガスをＲＶに（Ｂ’） 樹脂サンプラー（ＲＶ機能） サンプルの取出し ＤＣＭをＲＶへ ＤＣＭを両分採集器に ＤＭＦをＲＶに ＤＭＦを画分採集器に ガスをＲＶに ガスを両分採集器に ＤＩＥＡをＲＶＫ 雑ＲＶ機能 渦巻き攪拌（０，１） 画分採集器前進 濃縮器 ＤＭＦを廃液に（Ｔ） ＤＣＭを廃液にσ） ガスＶ　Ｂ　ｍ 濃縮器加圧（Ｔ） 排気（Ｔ） 液抜き ＤＣＭを濃縮器にσ） ＤＭＦを濃縮器に（′ｒ） ＤＭＦを廃液に（Ｂ） 余剰物を廃液に（Ｂ） ガスＶＢ（Ｂ） 濃縮器加圧（Ｂ） 排気（Ｂ） ＤＭＦを濃縮器に（Ｂ） 余剰物を濃縮器［（Ｂ） マニホールド加圧 移動 濃縮器からＲＶ　Ｋ ＤＭＦ移動ライン 余剰物を移動ラインへ ガス移動ライン 雑濃縮器機能 ヒーター（０，１） 活性化器 ＭｅＯＨを廃液に（Ｔ） ＤＣＭを廃液に（Ｔ） ガスＶＢ（Ｔ’） 活性化器の加圧（Ｔ） 活性化器の液抜き 活性化器の排気σ） ＤＣＭを活性化器に（Ｔ’１ ＭｅＯＨを活性化器に（Ｔ） ＤＣＭを廃液に（Ｂ） Ｅｘｔｒａ　１を廃液に（Ｂ） ＤＭＦを廃液に（Ｂ） Ｅｘｔｒａ−２を廃液に（Ｂ） ＡＡを廃液に（Ｂ） ガスＶＢ（Ｂ） ＤＣＣの測定 ＨＯＢＴの測定 マニホールド加圧 活性化器の加圧（Ｂ’） ガスを滑合物に（Ｂ） ＤＣＭを活性化器に（Ｂ） ＤＭＦを活性化器に Ｄｅｃを活性化器に ＨＯＢＴを活性化器に アミノ酸を活性化器に Ｆ、ｘｔｒａ−１を活性化器に Ｅｘｔｒａ　２を活性化器に カートリッジ運搬系 ＤＣＭをカートリッジに ＤＭＦをカートリッジに Ｅｘ　ｔ　ｒ　ａ　１をカートリッジにＥｘｔｒａ−１
をカートリッジに カートリッジ加圧（サンプル針） カートリッジの加圧（排気針） カートリッジの混合 カートリッジの排気（サンプル針） カー）　ＩＪツジの排気（排気針） 移動 活性化器から濃縮器へ ＤＣＭ移動ライン ＤＭＦ’移動ライン Ｅｘｔｒａ−１移動ライン Ｅｘｊｒａ　２移動ライン ガス移動ライン 雑活性化器機能 針の上下（０，１） カートリッジ突出し

【図面の簡単な説明】

第１Ａ図は第１ａ図および第１ｂ図の全体を示す図であ
り、第１ａ図及び第１ｂ図は本発明による装置の液体運
搬系を示す図、第１Ｂ図は本発明による装置のガス分布
系を示す図、 第２図は装置を制御するために使用するコンピューター
系を示す図、 第３図は個々の容器を合成装置に与えるための自動運搬
系の平面図、 第４図は本発明による反応容器の断面図であり、その中
に含まれる流体の渦巻き攪拌の結果を示す。 第５ａ図、５ｂ及び５０図は自動運搬系において使用さ
れる容器の一部切欠説明図、 第６図は自動運搬系で使用される容器の寸法を示す図、 第７ａ及び７ｂ図は装置で使用される液体センサーの２
面を示す図、 第８〜１６図はシンセサイザー装置を運転するための操
作を決定するためにコンピューター系において使用され
る各種メニューを示す図、第１７図は第１７ａ図および
第１７ｂ図の全体を示す図で、第Ｊ７ａ図および第１７
ｂ図はメニューの流れ図である。 第１８図はペプチドの製造を最適化するための計算式に
おいて使用する定義を与えるための説明図、第１９図は
３つサイクルのカップリングを必要とするペプチドの製
造を最適化するための計算の一例を示す図である。 第２０Ａ図および第２０Ｂ図は従来技術と本発明の装置
の合成されたペプチド純度に関する比較を示す図である
。 （８７） 第１頁の続き ０発　明　者　マイケル　ダブリュ、アメリカ合衆国バ
ンカピラー　ロス　ペブル　ド ＠発明　者　ステファン　ビー、エ　アメリカ合衆国フ
チ。ケント　ウェスト　カリ ０発　明　者　マーク　ピー、マリオ　アメリカ合衆国
ット　トス　ナン／マ 一ド　９５０ ０発　明　者　ポール　オリバー　ラ　アメリカ合衆国
ムスタツド　ド　フレミング ０発　明　者　エリツク　スコツト　アメリカ合衆国ノ
ードマン　ノ　アｌ々−トメン ロード　２０００ カリフォルニア州　９４０７０　サン　カルライブ　１
３３３ カリフォルニア州　９１１０５　ペサデアンフオルニア
　ブールバード　６１５ カリフオルニア州　９４０２２　ロス　アル１６シー　
ノース　サン　アントニオ　ロカリフォルニア州　９４
６１９　オークランアベニュー　４６０１ カリフォルニア州　９４０６６　サン　プルト　２７−
２３　クリスタル　スプリングスＱＱ−

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　下記手段を含んでなる自動化ペプチドシンセサイザ
   ー： 保護されたアミノ酸を一度に１種類量は取り、且つ該ア
   ミノ酸の各々を受け取った順序で活性化して該アミノ酸
   の各々の活性化種のアリコートの配列を形成するだめの
   共通の容器を与える活性化手段であって、各アリコート
   が１種類のアミノ酸を含有し、各りの種類のアミノ酸の
   アリコートの該配列が該ペプチドにおいて所望の順序で
   ある手段、固相ペプチド合成において、ペプチド鎖をそ
   れに結合させるために使用される樹脂を含有するための
   反応容器手段、 該アミノ酸の該活性化種の各々を該活性化手段から該反
   応容器手段に移動させるための移動手段、及び 該移動手段を制御して該活性化手段内に形成された各々
   のアミノ酸の該活性化種の移動を一度に１種類のアミノ
   酸を該活性化種により受け取られる順序で移動させるだ
   めのコンピュータ一手段。 ２、該移動手段が又該反応容器手段中への脱保護媒体を
   移動するためのものでもあって、該脱保護媒体の該移動
   が該コンピュータ一手段によシ制御されて該配列中にお
   いてもう１つのアミノ酸が続く該活性化種の各々につい
   て起こる特許請求の範囲第１項記載のシンセサイザー。 ３、該反応容器手段がアミノ酸の該活性化種の各々の反
   応の際に樹脂の凝集を防止する撹拌手段を含む特許請求
   の範囲第１項記載のシンセサイザ０ ４、該撹拌手段が該反応容器手段中に含有される物質を
   渦巻き作用により動かす特許請求の範囲第１項記載のシ
   ンセサイザー。 ５、該反応容器手段が回転対称性の軸を有する容器を含
   む特許請求の範囲第４項記載のシンセサイザー。 ６、該撹拌手段が該容器の一端を他端を静的に保持しな
   がら該回転対称の軸の周りに円形動作を行わせる回転手
   段を含んでなる特許請求の範囲第５項記載のシンセサイ
   ザー。 ７、該活性化手段が一度に１つのアミノ酸、個りのアミ
   ノ酸の該配列及び活性化容器中を受け取る活性化容器を
   含む特許請求の範囲第１項記載のシンセサイザー。 ８、該移動手段が活性化媒体を該活性化容器中に移動し
   てアミノ酸の活性化種の各々を該反応容器に移動される
   短時間前に形成するだめのものである特許請求の範囲第
   ７項記載のシンセサイザー。 ９、該活性化手段が活性化溶媒及びアミノ酸の該活性化
   種の各々を一度に１つのアミノ酸を該活性化容器から受
   け取るだめの濃縮容器を含む特許請求の範囲第８項記載
   のシンセサイザー。 １０　該移動手段が又該濃縮容器から該活性化溶媒媒体
   を除去し、及びカップリング媒体を該濃縮容器中に該活
   性化種の各々と共に移動して該アミノ酸の活性化種の該
   樹脂酸いは該ペプチド鎖へのカップリングを高めるもの
   である特許請求の範囲第９項記載のシンセサイザー。 １１　更に、該濃縮容器、熱を供給するための該コンピ
   ューターの制御下にある加熱手段を含んで彦る特許請求
   の範囲第１０項記載のシンセサイザー〇 １２、該移動手段が又、該アミノ酸を一度に１種類該活
   性化手段に該ペプチドにおいて所望される順序で供給す
   るだめの該コンピューターの制御下にある自動運搬手段
   を含む特許請求の範囲第１項記載の装置。 １３、該自動運搬手段が該ペプチドにおける所望の順序
   の線状の列でアミノ酸の個々の容器を保持するための保
   持手段を含む特許請求の範囲第１２項記載の装置。 １４、該自動運搬手段が一度に１つの容器から該個々の
   容器の内容物を抽出する抽出手段を含む特許請求の範囲
   第１３項記載の装置。 １５、該抽出手段が溶媒を該容器の各々に供給するため
   及び該溶媒をアミノ酸と共に該容器から抽出するだめの
   針手段を含む特許請求の範囲第１４（３） 項記載の装置。 １６　該自動運搬手段が該容器を該針手段の位置に動が
   す輸送手段を含む特許請求の範囲第１５項記載の装置。 １７　更に個々の容器の該線状列を該保持手段内に含ん
   でなる特許請求の範囲第１３項記載の装置。 １８　該容器の各々が内部的に樋の形状を有する底を有
   する特許請求の範囲第１７項記載の装置。 １９　該容器の底が外部的に該ボトルに適合して外部的
   拘束なしに直立している特許請求の範囲第１８項記載の
   装置。 ２０、自動化ペプチドシンセサイザーであって、アミノ
   酸を受け取るだめの活性化容器であって該アミノ酸が該
   アミノ酸のより活性種に転換される活性化容器、 該活性化容器に連結され、該より活性な種がカップリン
   グ剤と組み合わされる濃縮容器、該濃縮容器に連結され
   樹脂−結合ペプチド鎖を含有し、及び該アミノ酸を該樹
   脂−結合鎖にカップリングさせるために該より活性な種
   及び該カップ（４） リング剤を受けとるだめの反応容器、 を含んで彦ることを特徴とするシンセサイザー。 ２１、活性化容器、 該活性化容器に連結された濃縮容器、該濃縮容器に連結
   された反応容器、及び該活性化容器及び該濃縮容器及び
   該反応容器に連結されてアミノ酸を該活性化容器から該
   濃縮容器に移動し、及び該アミノ酸を該濃縮器から該反
   応容器に移すための移動手段、 を含んでなるペプチドシンセサイザー。 ２２、該濃縮容器が該濃縮容器に含有される物質を加熱
   するだめの加熱手段を含む特許請求の範囲第２１項記載
   の装置。 ２３、更に該活性化容器、該濃縮容器及び該反応容器内
   における事象を提示するだめの、及び該移動手段による
   移動を予備プログラム化されたスケジュールに従って、
   制御するだめの及び該加熱手段による加熱を予備プログ
   ラム化されたスケジュールに従って制御するだめのコン
   ピュータ一手段を含んでなる特許請求の範囲第２２項記
   載の装置。 ２４　該移動手段が該活性化容器と該濃縮容器との間に
   、第１のチューブ及び該活性化容器から該第１のチュー
   ブへの流れを制御するだめの該コンピューターにより制
   御される第１のバルブブロック手段及び該第１のチュー
   ブから該濃縮容器への流れを制御するための該コンピュ
   ーターにより制御される第２のバルブブロック手段を含
   む特許請求の範囲第２３項記載の装置。 ２５、該移動手段が又、該濃縮容器と該反応容器との間
   に第２のチューブ及び該反応容器への流れを制御するだ
   めの該コンピューターによシ制御される第３のバルブブ
   ロック手段を含み、該第２のバルブブロック手段が又、
   該濃縮容器から該第２のチューブへの流れを制御する特
   許請求の範囲第２４項記載の装置。 ２６、該反応容器から物質を抽出するための該コンピュ
   ーターによシ制御される樹脂サンプラ一手段を更に含ん
   でなる特許請求の範囲第２５項記載の装置。 ２７　該第１のチューブ内を流れるガス及び液体間の遷
   移を検知するための液体センサー手段を更に含んでなる
   特許請求の範囲第２５項記載の装置。 ２８、該コンピュータ一手段がオペレーターによる該操
   作の制御を可能にするだめの該装置内の物理的及び科学
   的操作を分類するメニュ一手段を含む特許請求の範囲第
   ２３項記載の装置。 ２９、該分類がサイクルのセットに分離され、各サイク
   ルが該活性化容器、該濃縮容器及び該反応容器の１つの
   完全なセット操作の特徴を有している特許請求の範囲第
   ２８項記載の装置。 ３０、該コンピュータ一手段が該活性化容器、該濃縮容
   器、及び該反応容器の各りにおける任意の与えられた特
   別のサイクルの配列に対してポリペプチドの生産速度を
   最大にするために該第１．第２及び第３のバルブブロッ
   ク手段の操作時間を計算するだめのアルゴリズムを貯蔵
   するための記憶手段を含む特許請求の範囲第２９項記載
   の装置。 ３１　該コンピューターが該操作時間を計算する　また
   めの手段、及び該操作時間に応じて該第１．第２及び第
   ３のバルブブロック手段を操作するため（７） のスイッチ手段を含む特許請求の範囲第３０項記載の装
   置。 ３２、下記要素を含んでなる樹脂サンプラー：貯蔵器、 該貯蔵器内に配置された該貯蔵器内の該膜の位置をすぎ
   て通るある大きさを越える物質の流れを止めるだめの膜
   、 該膜の一方の側において該貯蔵器に連結されている第１
   の連結チューブ、 該連結チューブを通して流れを制御するための第１のバ
   ルブ、 該第１の連結チューブと該膜の同一側において該貯蔵器
   に連結されている第２の連結チューブ、該第２の連結チ
   ューブを通る流れを制御するだめの第２のバルブ、及び 該膜の反対側において該貯蔵器に連結される第３の連結
   チューブ。 ３３、下記工程を含んでなるペプチドの合成方法：（ａ
   ）アルファアミノ−保護アミノ酸及び第１の沸点を有す
   る第１の溶媒を含有する活性化容器（８） に活性化媒体を添加して該アミノ酸を活性化する工程、 （ｂ）　該活性化アミノ酸及び該第１の溶媒を濃縮容器
   に移す工程、 （ｃ）該第１の沸点よシ高い第２の沸点を有するカップ
   リング溶媒を該濃縮容器に添加する工程、（ｄ）　該第
   １の溶媒、該活性化アミノ酸及び該カップリング溶媒を
   含有する濃縮容器を通して、ガスを散布して該第１の溶
   媒を選択的に蒸発させる工程、及び （ｅ）　活性化アミノ酸及びカップリング溶媒を該濃縮
   容器から固相ペプチド合成のための樹脂を含有する反応
   容器に移す工程。 ３４　下記手段を含んでなる半透明のチューブ内のガス
   及び液体間の遷移を検知するための液体センサー； 実質的に互に相対して第１の末端の近くにおいて一定の
   距離を離されて保持されている弾性物質よシ構成された
   ２つの実質的に平坦な基板；該第１の末端の反対及び該
   チューブを保持する該基板の間に設置された保持手段で
   あって、該チューブ及び該保持手段の厚さは合わせて該
   所定距離を越えるものであシ； 該チューブの１つの側から放射エネルギーを与えるだめ
   の該保持手段により保持されている光手段；該光手段に
   より該チューブを介して透過される該放射エネルギーを
   受け取るための、及び該チューブを通して透過する該エ
   ネルギーの強度の変化を検知するための該光手段からの
   該チューブの反対側の該保持手段により保持されている
   検知手段。 ３５、下記要素を含んでなる流体を保持するための容器
   ： 互に反対に対称的に設置された２つのその他の側端部で
   あり該２つの実質的に並行な側端と連結して相様の形状
   を形成するもの； 該側端部に連結したＶ字様樋の内部構成を有する底部で
   あって、該樋の長さは該並行側端部に垂直であり、及び
   該底部は実質的に平坦である該樋の中心部に外部部分を
   有する底部部分； 該底部部分及び該平衡側端部の間に連結し、該樋の長さ
   に直交し、且つ樋の中心において該平坦表面と実質的に
   同一の広がシを持つ、平坦な表面を有するフランジ；及
   びその中に隔膜を有し、及び該側端部に連結して閉じら
   れた容積を形成する頂部部分。 ３６、下記手段を含んでなる予め測定された量のアミノ
   酸をシンセサイザーに運搬するための自動化されたペプ
   チドシンセサイザー用自動運搬系ニー列の個々のアミノ
   酸の容器を保持し、及び該カートリッジの動きを指示す
   るためのトラック：トラックに沿った方向に該カートリ
   ッジの列を押すための強制手段； 該強制手段の反対側に設置され、該強制手段に対向し、
   及びアミノ酸がカートリッジから抽出される際に該列を
   固定して保持し、及びアミノ酸がそれから抽出された際
   に該列からカートリッジを突き出すだめのエゼクタ一手
   段；及び アミノ酸を該カートリッジから抽出するための該トラッ
   クの近傍に設置された抽出手段。