JPS6094995A

JPS6094995A - ポリヌクレオチド合成装置

Info

Publication number: JPS6094995A
Application number: JP20386983A
Authority: JP
Inventors: Akihiko Niina; 新名　昭彦; Tatsuo Ohira; 大平　龍夫; Shigemi Miyamoto; 宮本　茂実
Original assignee: Nippon Zeon Co Ltd
Current assignee: Zeon Corp
Priority date: 1983-10-31
Filing date: 1983-10-31
Publication date: 1985-05-28

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】本発明はポリヌクレオチド合成装置に関する。

ポリヌクレオチド、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
たサポートを使用し、リン酸トリエステル法、リン酸ジ
エステル法、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
では、洗浄−説保護一洗浄一縮合反応一洗浄等の工程を
繰り返すもので、工程の種類は多くないが、繰り返し操
作が多く煩雑である。

本出願人は上記合−成操作の煩わしさを解消する目的で
、例えば特願昭５８−１２６２４９号や特！昭５８−１
６１６３７号等においてポリヌクレオチド合成装置を提
案した。

このポリヌクレオチド合成装置によれば、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
等がそれぞれ充填された複数の貯蔵部と、各貯蔵部と反
応器を男続する流路を操作ツマミを回転操作することに
より切換える切換弁と、不活性ガスの圧力により各貯蔵
部から試薬、溶剤等を反応器に送り込む給液手段を装備
して構成されてい名。

ポリヌクレオチド合成反応に使用される溶剤、試薬等で
は互いに混じり合うと不都合が生じるものがある。例え
ば膜保護剤として酸が使用され、溶剤として塩基が使用
される場合、それらが混じり合うと反応してしまう。ま
た、膜保護剤とキャツピング剤が混じり合うとそれぞれ
の機能が損われてしまう。このため、上記切換弁では、
試薬、溶剤ビン等に接続されるボート間のシール性を確
保するために各ボート間の距離を大きくとったり、ボー
トを同一平面内ではなく弁の軸線方向の異なった位置に
それぞれ配置したりする等の手段をとっていた。

しかしながら、上記切換弁にあっては多数のボートを有
していることから、シール性を確保するために弁内体が
大型化する問題があった。また、ボートを弁の軸線方向
の異なった位置に配置したものでは、特にロータ部が長
尺となることから、ロータ部がねじれてボートの位置合
わせが正確に行なえない問題があった。

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的と
するところは、大型化することなくシール性を確保する
ことができる切換弁を装備したポリヌクレオチド合成装
置を提供することである。

すなわち、本発明は、切換弁を、各試薬、溶剤ビンに接
続される切換ボートと反応器に接続される共通ホードを
有した弁本体と、この弁本体に回転可能に嵌挿されて切
換ボートと共通ボートを連通、遮断させる弁本体よりも
軟質な材料で形成されたロータ部とから構成し、かつ該
ロータ部の外周の一部を切換ボートの開口部に食い込ま
せてなることを特徴としている。

したがって、本発明によれば、弁内体を大型化すること
なく各ボート間のシール性を確保することができる。

以下本発明の一実施例を図面を参照して説明する。

まず、第１図を参照して本発明の合成装置全体の概略を
説明する。図中符号ｌは窒素ボンベ、２は分配弁、３〜
６はビン、７，８はリザーブタンク、９．ｌＯは切換弁
、１１は反応器、１２．１３は三方コック、１４．１５
は四方コック、１６は廃液タンク、１７はラインフィル
タ、１８は圧力針、１９は安全弁である。

ビン３には溶剤１１ビン４には説トリチル剤／溶剤夏溶
液、ビン５には溶剤■、ビン６には不活性化剤と不活性
化助剤がそれぞれ充填されている。

リザーブタンク７．８には脱トリチル剤の種類に合わせ
た溶剤が充填されていて、脱トリチル剤を変更したとき
に使用する。

切換弁９．１０はビン３〜６、リザーブタンク７．８と
反応器１１．ｌ’ｌとの間の流路を切換操作する。切換
弁９には、三方コック１２を介して反応器１１．１１に
接続される共通ポー１−９ａと、ビン３，４、リザーブ
タンク７に接続される試薬、溶剤の切換ボート９ｂ、９
ｄ、９ｆと、分配器２に接続されるガスの切換ボート９
　ｃ　ｔ　９　ｅ　＊　９　ｇとが設けられている。ま
た、切換弁１０には、三方コック１２を介して反応器１
１．１１に接続される共通ボート１０ａと、リザーブタ
ンク８、ビン５，６に接続される試薬、溶剤の切換ボー
ト１０ｂ、１０ｄ、１０ｆと、分配器２に接続されるガ
スの切換ボート１０ｃ、１０ｅ、１０ｇとが設けられて
いる。

窒素ボンベ１ＯＮ２ガスは分配器２に送られ、ここで分
流されてビン３〜６、リザーブタンク７゜８に送られて
いる。

切換弁９．１０（７）ボート９ｂ〜９ｇ、１ｏｂ〜１０
ｇを切換え操作することにより、ビン３〜６、リザーブ
タンク７．８からＮ２ガスの圧力によって溶剤、試薬等
が三方コック１２、流路２０ａを通り各反応器１１．１
１に送られる。また、分配器２からＮ２ガスが三方コッ
ク１２、流路２０ａを通り各反応器１１　、１１．に送
られる。一方の反応器１１にのみに送りたいときには、
三方コック１２．１３を切換える。

溶剤、試薬等を送り込むときには、四方コック１４．１
５を実線の状態（Ｆ　Ｅ　Ｅ　Ｄ）にする。これにより
、流路２０ｂ、四方コック１４，１５を介して反応器１
１．１１の頂部から圧抜きが行なわれると共に、分配器
２、ラインフィルタ１７、三方コック１３、四方コック
１４，１５、流路２０Ｃを介して反応器１１．１１の底
部からバブリングに必要な量のＮ２ガスが吹き込まれる
。

反応器１１　、１１がら溶剤等を排出するには、四方コ
ック１４．１５を点線の状態（ＢＬＯＷ）にする。これ
により、反応器１１，１１の底部がら流路２０ｃ１四方
コック２４．１５を通って溶剤等が廃液タンク１６．１
６に排出される。

前述の切換弁９，１０のボート９ｂ〜９ｇ１１ｏｂ−１
０ｇは給排液操作順に配置されていて、まずボート９ｂ
〜９ｇを切換え、次いでボート１０ｂ〜１０ｇを切換え
ることにより一つの縮合工程での給排出液操作が完了す
る。

１０ｃ！：して）ｊ（−ト９ｂ　〜９ｇ、１０ｂ−１０
ｇがＤＮＡを合成する場合には、反応器１１．１１にヌ
クレオシドを結合させたサポート（シリカゲル等）を充
填し、溶剤１でサポートを膨潤させる。

このようにした後、脱トリチル−洗浄（溶剤Ｉ）−洗浄
（溶剤■）を行なう。そして、反応器１１゜ｌｌに原料
、縮合剤を注入する。このとき、ヒータ２１（第４図参
照）を使用して反応器１１，１１を加温し、またＮ２ガ
スでバブリングを行なう。−縮合反応終了後、反応器１
１．１１から排液する。

次いで、洗浄（溶剤１１）Ｌ、キヤ・ツピングする。

この操作を繰り返すことによりヌクレオチド鎖を順次縮
合する。

次に、第２図ａ　−ｃ及び第３図を参照して切換弁９の
構造について説明する。

切換弁９は、前述のポー）９ａ〜９ｇが配置された弁本
体２２と、この弁本体２２の中心孔２２ａに回転可能に
嵌挿されたロータ部２３とから構成されている。

弁本体２２は、例えばモノクロルトリフロルエチレン共
重合体等の合成樹脂や金属から形成されていて、各ボー
ト９ａ〜９ｇが放射状に配置されている。ボート９ａ〜
９ｇの一端部は中心孔２２ａの内周面で開口している。

ロータ部２３は、摩擦係数が小さくかつ本体２２よりも
軟質な材料、例えばテトラフロルエチレン重合体やヘキ
サクロロプロピレン−テトラフロロエチレン共重合体等
の合成樹脂から形成されている。このロータ部２３の中
間部外周面には、周溝２３ａと、該周溝２３ａに連通す
る軸線方向に延びる縦溝２３ｂとが形成されている。周
溝２３ａはボート９ａと常時連通し、また縦溝２３ｂは
ロータ部２３の回転にともなってボート９ｂ〜９ｇと順
次連通する。また、ロータ部２３の中間部（ボート９ｂ
〜９ｇの一端開口部と対向する部分とその近傍）は中心
孔２２ａの内径よりも若干大きく設定されていて、ロー
タ部２３の外周の一部がボート９ｂ〜９ｇの一端開口部
９ｂ’　〜９ｇ’に若干食い込んだ状態（第３図参照）
となっている。これにより、ボー）９ｂ〜９ｇ間のシー
ル性が確保されている。このようにしてシール性を確保
するとロータ部２３の回転トルクが大きくなる。

これを回避するため、中間部以外の部分は逆に小さく設
定して、ロータ部２３を構成する材料自体の摩擦係数が
小さいことと相まってロータ部２３の回転トルクが大き
くならないようにしている。

ロータ部２３の中心孔２２ａから突出した一端部には、
クリック機構２４が装備されている。このクリック機構
２４は、ロータ部２３に固定された本体２５と、この本
体２５の凹部２５ａ内に出没可能に設けられたスプリン
グプランジャ２６と、このスプリングプランジャ２６が
摺接する弁本体２２の一側面にポー１−９ｂ〜９ｇと給
液停止部（第１図の黒丸で表示された部分）に対応して
設けられたクリック凹部２２ｂとから構成されていて、
ロータ部２３をボー１−９ｂ〜９ｇ、給液停止部に対応
した各回転位置に位置決めする。

ロータ部２３の中心孔２２ａから突出した他端部には、
操作ツマミ２７が設けられている。

なお、切換弁１０は切換弁９と同様に構成されているの
で、その説明を省略する。

第４図は上記合成装置の外観を示している。装置のケー
ス２８の前面にはケース２８の側面及び上面で開口する
窪んだ取付部２９が設けられていて、この取付部２９に
前述の反応器１１．ｌｌが支持部材３０を介して装備さ
れている。取付部２９は前面のみならず側面及び上面に
おいても開口しているため、反応器１！、１１の操作性
が良い。

不使用時には、取付部２９に透明ないし半透明のカバー
が取付けられる。

また、ケース２８の前面には前述の圧力計１８や操作ツ
マミ２７が設けられ、また切換弁ｌＯ１三方コック１２
，１３、四方コック１４．１５の操作ツマミ３１，３２
，３３と、照光スイッチ３４．３５，３６と、ヒータ２
１の温度調節用ツマミ３７．３８とが装備されている。

上記実施例では、切換弁９，１０を二個使用した場合を
示したが、−個あるいは三個以上でもよく、またボート
を給排液操作順に配置したものを示したが、給排液操作
順に配置されていないものでもよく、さらにポート数も
７個のものに限定されず、５個、４個等のものでもよい
。ポート数は試薬、溶剤ビン等の個数や切換弁の操作内
容により異なる。

また、給液手段としてＮ２ガスを用いた場合を示したが
、給液ポンプを用いてもよい。

以上説明したように本発明によれば、切換弁を、各試薬
、溶剤ビンに接続される切換ボートと反応器に接続され
る共通ボートを有した弁本体と、この弁本体に回転可能
に嵌挿されて切換ボートと共通ボートを連通、遮断させ
る弁本体よりも軟質な材料で形成されたロータ部とから
構成し、かつ該ロータ部の外周の一部を切換ボートの開
口部に食い込ませているので、ボート間の距離を大きく
したり、弁の軸線方向の異なった位置にボートを配置し
たりしなくてもシール性を向上させることができ、弁自
体が大型化するような１問題が生しない。

また、ロータ部が長尺になることがなく、ボートの位置
合わせが正確に行なえる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示すもので、第１図は全体の
フローシート、第２図ａは切換弁の縦断面図、同図すは
同横断面図、同図Ｃはロータ部の側面図、□第３図はロ
ータ部がボートの開口部に食い込んだ状態の説明図、第
４図は装置の正面図である。３〜８・・・試薬、溶剤ビン、９，１０・・・切換弁、
１１・・・反応器、２２・・・弁本体、２３・・・ロー
タ部、９　ａ　、　１０　ａ−共通ボート、９ｂ〜９ｇ
、１０ｂ〜Ｌｏｇ・・・切換ポート、９ｂ’　〜９ｇ’
　・・・開口部。特許出願人　日本ゼオン株式会社９ｂ〜９９９’ｂ〜９′９兜４＠１

Claims

【特許請求の範囲】

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操作
ツマミを回転操作することにより切換える切換弁とを装
備して、給液手段を利用し、該切換弁を切換操作するこ
とにより、各試薬ビン、溶剤ビンから試薬、溶剤等を反
応器に順次送り込むように構成した矛すヌクレオチド合
成装置において、前記切換弁を、各試薬、溶剤ビンに接
続される切換ボートと陵応器に接続される共通ポートを
有した弁本体と、この弁本体に回転可能に嵌挿されて切
換ボートと共通ポートを連通、遮断させる弁本体よりも
軟質な材料で形成されたロータ部とから構成し、かつ該
ロータ部の外周の一部を切換ボートの開口部に食い込ま
せてなることを特徴とするポリヌクレオチド合成装置。