多肽合成儀發(fā)展史

更新時間： 2010-05-21　　點擊次數(shù)： 3494次

多肽合成儀簡介
   美國洛克菲勒大學(xué)教授Bruce Merrifild 在1963年發(fā)明的多肽固相合成技術(shù)（SPPS）是多肽合成領(lǐng)域的一個重大突破，對化學(xué)，生化，醫(yī)藥，免疫和基因科學(xué)等學(xué)科和領(lǐng)域都起了巨大的推動作用. 他本人也因此項發(fā)明榮獲1984化學(xué)諾貝爾獎。

   多肽固相合成技術(shù)的發(fā)明同時促進(jìn)了肽合成的自動化。世界上*臺真正意義上的多肽合成儀出現(xiàn)在1980年代初期，它是利用氮氣鼓泡來對反應(yīng)物進(jìn)行攪拌，用計算機程序控制來實現(xiàn)有限度的自動合成。雖然在攪拌方式和其他各項功能方面有著明顯的缺陷，但是它畢竟把人從實驗室里解放出來，極大地提高了工作效率，所以受到了多肽科學(xué)家的一致贊揚。

   多肽合成儀的問世大大促進(jìn)了多肽科學(xué)的發(fā)展。反過來，隨著多肽科學(xué)的發(fā)展，科學(xué)家也對合成儀提出了更高的要求，從而帶動了合成儀的發(fā)展。目前多肽合成儀品種繁多。從合成量上分，可分為微克級的，毫克級的，克級的和公斤級的；從功能上分，可分為研究型的，小試型的，中試型的，普通生產(chǎn)型的和GMP生產(chǎn)型的；從自動化程度上分，可分為全自動的，半自動的和手動的；從通道上分，可分為單通道的和多通道的；從技術(shù)角度上分，可分為*代的，第二代的，和第三代的；等等。

*代多肽合成儀
標(biāo)志性特點是采用氮氣鼓泡的攪拌原理來對反應(yīng)物進(jìn)行攪拌，即合成儀上反應(yīng)器是固定的，氮氣從反應(yīng)器的下方通過反應(yīng)器到上部排出，在這一過程中產(chǎn)生的汽泡把固相和液相混合起來。
   它有著消耗成本大，有死角等嚴(yán)重缺陷，已大部分退出了市場。

第二代多肽合成儀
標(biāo)志性特點是用不*性的機械攪拌來取代氮氣鼓泡，一般可分為接觸式攪拌與非接觸式攪拌兩種。
   接觸式攪拌常見的攪拌方式是伸入反應(yīng)器內(nèi)部的螺旋槳由上部的電機帶動進(jìn)行快速旋轉(zhuǎn)，使反應(yīng)器內(nèi)部的固液兩相進(jìn)行混合。但這種方式會嚴(yán)重降低合成產(chǎn)量，清洗也比較麻煩，還會縮短反應(yīng)器的壽命，zui主要這種方式也會產(chǎn)生反應(yīng)死角。

   目前*共17個多肽合成儀生產(chǎn)廠商有16個放棄了接觸式攪拌方法。

第三代多肽合成儀
   是由美國ABI公司制造的*多肽合成儀為標(biāo)志誕生的。其反應(yīng)器轉(zhuǎn)動方式有別于前兩代的多肽合成儀，即反應(yīng)器上方相對固定，而下方作圓周360度快速旋轉(zhuǎn)，帶動反應(yīng)器里的固液兩相從底部向上作螺旋運動，一直達(dá)到反應(yīng)器的zui上方。換句話說，溶液可以達(dá)到反應(yīng)器內(nèi)部的任意點，真正做到了*。由于攪拌速率可達(dá)每分鐘1800轉(zhuǎn)的高速，反應(yīng)得以充分*。其合成肽的純度相當(dāng)高，對于ACP65-74型肽的粗肽純度可達(dá)87.6% （ABI433使用者手冊）。由于*的攪拌方式保證的肽的合成純度，ABI433型多肽合成儀（其退出多肽合成儀市場后zui后一款儀器）至今在世界上還占有著很大的比例。當(dāng)然，ABI產(chǎn)品的售價也是zui高的。由于部件使用頻率高，電磁閥會經(jīng)常損壞，而ABI將7個電磁閥做成模塊化的設(shè)計，壞掉一個電磁閥必須要更換整個模塊，無形中增加了維修成本。
因此，成本過高，也已停止生產(chǎn)。

   *多肽合成儀的另一款方式是反應(yīng)器在數(shù)控馬達(dá)的帶動下作上下180度的翻轉(zhuǎn)運動。固相和液相在運動過程中不斷從反應(yīng)器的一端到達(dá)另一端，再返回來。所以在上下180度的翻轉(zhuǎn)運動中溶液可以達(dá)到反應(yīng)器內(nèi)部的任意點。數(shù)控馬達(dá)的轉(zhuǎn)速可根據(jù)需要任意調(diào)節(jié)。一般用這種儀器合成出來的肽純度是zui高的。由于反應(yīng)器越大，溶液作180度的翻轉(zhuǎn)運動所得到的慣性也越大，攪拌也越來越劇烈，產(chǎn)品的純度也會越來越高，所以只要小試能成功，就可以跳過中試這一步，直接放大生產(chǎn)。

微波法多肽合成儀
      另一種革新式的產(chǎn)品，微波多肽合成儀的問世，是區(qū)別與之前任何一類合成儀的新產(chǎn)品。其采用微波加熱方式，大大提高了反應(yīng)速度，將多肽合成的速率增加到之前多肽合成儀的幾倍甚至十幾倍。
      這種儀器目前在中國市場還比較受歡迎，但在上，其實已經(jīng)不認(rèn)可這種方式生產(chǎn)多肽了，因為它有個致命缺點。
      在加熱的情況下副反應(yīng)也相應(yīng)增多，多肽純度不能與之前的第三代甚至第二代產(chǎn)品媲美。另外，微波加熱方法無法放大，故不適合用作多肽藥物的研發(fā)。

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