JPS61165399A

JPS61165399A - 撹拌方法

Info

Publication number: JPS61165399A
Application number: JP501685A
Authority: JP
Inventors: Akihiko Niina; 新名　昭彦; Shunzo Kamimoto; 神本　春三
Original assignee: Nippon Zeon Co Ltd
Current assignee: Zeon Corp
Priority date: 1985-01-17
Filing date: 1985-01-17
Publication date: 1986-07-26

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】（産業上の利用分野）本発明は、例えばポリヌクレオチド合成装置に適用され
る撹拌方法に関するものである。

（従来の技術）ＤＮＡ　（デオキシリボ核酸）の合成方法として、例え
ばヌクレオシドを化学結合させたサポートを使用し、フ
ォスファイト法、リン酸トリエステル法、リン酸ジエス
テル法によりヌクレオチドを順次縮合して行く方法が知
られている。

最近、上記方法を自動的に行なうポリヌクレオチド合成
装置が種々提案されている。例えば、ポリヌクレオチド
合成反応に必要な試薬、溶剤等を不活性ガスの圧力を利
用して反応器に順次送り込むように構成した装置が知ら
れている（例えば、特開昭５７−１４０７９９号、特願
昭５８−１２６２４９号）。

上記装置では、不活性ガスで試薬、溶剤等を反応器に送
り込んだ後、該不活性ガスを反応器内に吹き込んでバブ
リングして反応器内を撹拌している。このバブリングに
際しては、微量ではあるが試薬、溶剤等の一部が破泡し
ないでミストとなって反応器の頂部から流出するという
問題がある。

特に粘性の高い反応液（例えばテトラゾール／アミダイ
ト／アセトニトリル溶液）ではこの傾向が著しい。反応
器の容量が０．５ｍｌ〜３．Ｏｎ＋１程度の小容量の場
合にあっては、この損失は無視出来なくなる。また、特
に揮発性の高い反応液（例えばトリクロル酢酸／ジクロ
ルメタン）では、溶剤が揮散し反応液が濃縮されて厳し
い反応条件となるため、副反応が起きるようになる。

このような問題を解決するには、例えばポンプを使用し
て反応器内で試薬、溶剤等を高速で循環６することが考
えられるが、不活性ガスを使用する場合よりもコスト高
となり得策ではない。また、バブリング時に不活性ガス
の圧力、流量を小さくすることも考えられるが、これで
は撹拌効果が得られなくなる。

（発明が解決しようとする問題点）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、特別な装置を使用することなく試薬、溶
剤等の損失を可及的に少なくすることができる撹拌方法
を提供することである。

（問題点を解決するための手′＆）本発明は上記目的を達成するため、反応器本体の頂部側
と底部側にそれぞれフィルタを設けて該フィルタ間に原
料等を担持させるサポートを充填してなる反応器に、該
フィルタを通して例えば窒素、アルゴン、ヘリウム等の
不活性ガスを間欠的に吹き込んでバブリングすることを
特徴としている。

したがって、不活性ガスを用いて給排液する合成装置で
は何んら特別な装置を使用しなくても試薬、溶剤等の損
失をおさえることができる。

（実施例）以下本発明の一実施例を図面を参照して説明する。　　
　　゛図面は本発明の方法を実施するポリヌクレオチド合成装
置を示している。図中符号１は不活性ガス（Ｍ素ガス）
のボンベ、２は溶剤ビン、３〜６は試薬ビン、７〜ｌＯ
は原料ビン、１１は反応器、１２は制御手段である。

ボンベ１のＮ２ガスは調圧弁１３、流路１４を介して溶
剤ビン２、試薬ビン３〜６、原料ビン７〜１０に送られ
、該Ｎ２ガスの圧力により溶剤、試薬、原料が反応器１
１（容量が０．７ｍｌに設定されている）に送られる。

また、Ｎ２ガスはオリフィス１５を介して反応器１１に
送られる。このＮ２ガスは塩化カルシウム等の乾燥剤に
より乾燥されフィルターでろ過されている。

試薬ビン３には脱トリチル剤、試薬ビン４には酸化剤、
試薬ビン５にはキャツピング剤、試薬ビン６には縮合剤
がそれぞれ充填されている。また、原料ビン７にはアデ
ニン（Ａ）、原料ビン８にはグアニン（Ｇ）、原料ビン
９にはシトシン（Ｃ）、原料ビン１０にはチミン（Ｔ）
を塩基にもつヌクレオチド試薬／熔剤溶液がそれぞれ充
填されている。

試薬ビン３，４．５の入口側にはそれぞれ逆止弁１６．
１７．１８が設けられていて、脱トリチル剤、酸化剤、
キャンピング剤の蒸気やミストが流路１４を逆流して他
のビン内に流入するのを阻止する。

流路１４には電磁弁１９が設けられ、またビン２〜１０
の出口側にはそれぞれ電磁弁２０〜２８が設けられ、ま
た反応器１１の底部側と頂部側にはそれぞれ電磁弁２９
〜３２が設けられている。

これら電磁弁１９〜３２は前述の制御手段１２により制
御されて開閉する。なお、電磁弁１９は通電時にのみ開
き、また電磁弁２０〜３０は通電時に点線部分が実線部
分と連通し、また電磁弁３１゜３２は通電時に実線状態
から点線状態に切換わる。

制御手段１２は、プログラマブルコントローラから構成
されていて、バブリング時に電磁弁１９゜２９を間欠的
に開動作させるか、電磁弁１９を開放状態として電磁弁
２９を間欠的に開動作させる。

上記装置で合成操作を行なう場合には、まず、反応器１
１内に例えばチミンヌクレオシド（Ｔ）を結合させた多
孔質ガラスのサポートを充填する。

次いで、制御手段１２により電磁弁１９〜３２を開閉操
作して、まず溶剤（アセトニトリル）によりラインパー
ジを行い次いで洗浄を行う。ラインパージ工程では、電
磁弁１９，２９，３０．３２をＯＮにして電磁弁２１〜
２９および反応器１１までのラインを洗浄、パージする
。次いで洗浄工程では、電磁弁２０をＯＮにしてビン２
から溶剤（アセトニトリル）をＮ２ガスの圧力で反応器
１１の底部から送り込み、次いで電磁弁１９をＯＮにし
てＮ２ガスを流路に残った溶剤と共に送り込み反応器ｌ
ｌ内でバブリングする。このバブリングに際しては、電
磁弁１９．２９を間欠的に開くか、あるいは電磁弁１９
を開放状態として電磁弁２９を間欠的に開き、圧力０．
１　ｋｇ／ｃｊ　〜１．　Ｏｋｇ／−〇Ｎ２ガスを０．
０２１１ｅｃ〜２．Ｏ１１＋１ｃ吹き込んだら所定時間
休止しこれを繰り返す。このようにＮ２ガスを間欠的に
吹き込むと、バブリングによる撹拌効果が得られ、しか
もミストの発生や溶剤の揮発がおさえられる。なお、Ｎ
２ガスの吹き込み時間が０．０２□□□より短い場合に
は撹拌効果が得られず、また２、　０（８）より長い場
合にはミストが発生してしまう。

この後、電磁弁２９をＯＦＦにし、また電磁弁３０およ
び３２をＯＮにして反応器１１の頂部からＮ２ガスを吹
き込んで溶剤を反応器１１から排出する。

次いで、脱トリチル工程が行われる。この工程では、電
磁弁２１をＯＮにしてビン３から脱トリチル剤（３％ト
リクロル酢酸／塩化メチレン溶液）をＮ２ガスの圧力で
反応器１１の底部から送り込み、以下洗浄工程と同様に
して行い、これを複数回繰り返す。この脱トリチル工程
でもバブリングに際しては同様にＮ２ガスを前記した条
件で間欠的に吹き込む。この工程では、反応時間中撹拌
を続けると溶剤が揮散しトリクロル酢酸の濃度が著しく
上昇し、これにより反応条件が厳しくなって脱プリン反
応等の副反応が併発する問題があったが、Ｎ２ガスを上
述のように吹き込むことによりトリクロル酢酸の濃度の
上昇をおさえて、副反応の併発を防止する。

この後、再び洗浄工程が行われ、そして縮合工程が行わ
れる。この縮合工程では、まず必要量の半分の縮合剤（
テトラゾール／アセトニトリル溶液）を反応器１１に送
り込み、次いで原料（フォスフオルアミダイト）を送り
込み、この後残りの縮合剤を送り込む、原料は、制御手
段１２に接続した図示しない塩基配列入力部からの指示
に基づいて行われる。例えば、第１回目の縮合反応でア
デニン（Ａ）、第２回目でグアニン（Ｇ）　、８３回目
でシトシン（Ｃ）、第４回目でチミン（Ｔ）と指示され
た場合、電磁弁２５，２６，２７，２８の順序で開かれ
る。なお、反応中、電磁弁３０゜３１．３２に微少時間
通電して第１図の点線状態にすることにより、反応器１
１から反応液をサンプリングして、反応の進行状況をチ
ェックすることも出来る。

この縮合工程では、縮合反応中、Ｎ２ガスでバブリング
を行なうが、このバブリングに際しても前述の洗浄工程
と同様にしてＮ２ガスを間欠的に吹き込む、ここに使用
される反応液は粘性が高いことから、Ｎ２ガスを連続的
に吹き込んだ場合、ミストの発生による損失が大きいが
、この損失を可及的に少なくおさえることができる。

以下、洗浄工程−酸化工程−洗浄工程−キャンピング工
程が行なわれるが、これらの工程でもバブリングに際し
ては前述の洗浄工程と同様にしてＮ２ガスを間欠的に吹
き込む。

上記実施例において、縮合反応中、Ｎ２ガスを連続的に
送り撹拌を行った場合と、本発明の如く、撹拌を間欠的
に、例えば原料（Ａ　、　Ｇ　、　Ｃ、Ｔ）、縮合剤、
酸化剤、キャツピング剤、溶剤等が反応器に送られた後
、各０．１秒間行った場合の収率の差を調べたところ、
連続して撹拌を行った場合の収率が８０％であったのに
対し、間欠的に行った場合の収率は９７％に達していた
。なお、反応時間はともに６分間で、撹拌以外は全て同
じ条件で反応させた。

（発明の効果）以上説明したように本発明によれば、反応器に不活性ガ
スを間欠的に吹き込んでバブリングするのでミストの発
生や溶剤の揮発をおさえて試薬、溶剤等の損失を可及的
に少なくすることができる上に撹拌効果を得ることがで
きるため収率の改善等の効果がある。また、不活性ガス
を用いて給排液する合成装置では、例えば不活性ガスの
流路に設けられている弁を制御するだけですみ、何んら
特別な装置を必要とせず、コストアンプするおそれがな
い。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の方法を実施するポリヌクレオチド合成装
置のブロック図である。ｌ・・・不活性ガスのボンイベ、２〜１０はｆａ　剤、
試薬、原料ビン、１１は反応器、１２は制御手段、１９
〜３２は電磁弁である。

Claims

【特許請求の範囲】

反応器本体の頂部側と底部側にそれぞれフィルタを設け
て該フィルタ間に原料等を担持させるサポートを充填し
てなる反応器に該フィルタを通して不活性ガスを間欠的
に吹き込んでバブリングすることを特徴とする撹拌方法
。