多肽合成仪原理

　　多肽合成仪以固相合成为反应原理，在密闭的防爆玻璃反应器中使氨基酸按照已知顺序不断添加、反应、合成，操作Z终得到多肽载体。固相合成法，大大的减轻了每步产品提纯的难度。

　　首先将所要合成肽链的羟末端氨基酸的羟基，以共价键的结构和一个不溶性的高分子树脂相连，然后以此结合固相载体上的氨基酸作为氨基组份，经过脱去氨基保护基并同过量的活化羧基组分反应，接长肽链。

　　重复(缩合→洗涤→去保护→中和及洗涤→下一轮缩合)操作，达到所要合成的肽链长度，Z后将肽链从树脂上裂解下来，经过纯化等处理，即得所要的多肽。

　　多肽合成中α-氨基用BOC(叔丁氧羰基)保护的称为BOC固相合成法，α-氨基用FMOC(9-芴甲氧羰基)保护的称为FMOC固相合成法。

　　1、树脂的选择及氨基酸的固定

　　用于多肽合成的高分子的载体主要有3类:交联聚苯乙烯;聚酰胺;聚乙烯乙二醇脂类树脂。氨基酸的固定主要是通过保护的氨基酸的羧基同树脂的反应基团之间形成共价键来实现。

　　2、氨基、羧基、侧链的保护及脱除

　　要成功合成具有特定的氨基酸顺序的多肽，需要对暂不参与形成酰胺键的氨基和羧基加以保护，同时对氨基酸侧链上的活性基团也要保护，反应完成后再将保护基团除去。

　　近年来，FMOC合成法得到了广泛的应用。羧基通常用形成酯基的方法进行保护，甲酯和乙酯是逐步合成中保护羧基的常用方法。

　　3、成肽反应

　　固相中的成肽反应一般是将两个相应的氨基被保护的氨基酸，及羧基被保护的氨基酸放在溶液内并不形成肽键，要形成酰胺键，经常用的手段是将羧基活化，变成混合酸酐、活泼酯、酰氯或用强的缩合剂(如碳二亚氨)形成对称酸酐等方法来形成酰胺键。

　　4、裂解及合成肽链的纯化

　　BOC法用TFA+HF裂解和脱侧链保护基，FMOC法直接用TFA，有时根据条件不同，其它碱、光解、氟离子和氢解等脱保护方法也被采用。合成肽链进一步的精制

　　多肽固相合成技术的发明同时促进了多肽合成的自动化。世界上diyi台真正意义上的多肽合成仪出现在1980年代初期。虽然在各项功能方面有着明显的缺陷，但是它毕竟把人从实验室里解放出来，极大地提高了工作效率。

　　随着多肽科学的发展，科学家也对合成仪提出了更高的要求，从而带动了多肽合成仪的发展。目前多肽合成仪品种繁多。从合成量上分，可分为微克级的，毫克级的，克级的和公斤级的;从功能上分，可分为研究型的，小试型的，中试型的，普通生产型的和GMP生产型的;从自动化程度上分，可分为全自动的，半自动的和手动的;从通道上分，可分为单通道的和多通道的;从技术角度上分，可分为diyi代的，第二代的，和第三代的。

　　diyi代多肽合成仪：

　　标志性特点是采用氮气鼓泡的搅拌原理来对反应物进行搅拌，即多肽合成仪上反应器是固定的，氮气从反应器的下方通过反应器到上部排出，在这一过程中产生的汽泡把固相和液相混合起来。

　　这样设计多肽合成仪的好处是结构简单，成本低，但各项功能方面有着明显的缺陷，目前采用氮气鼓泡方式的diyi代多肽合成仪已大部分退出了市场。

　　第二代多肽合成仪：

　　标志性特点是用不完全性的机械搅拌来取代氮气鼓泡，一般可分为接触式搅拌与非接触式搅拌两种。

　　接触式搅拌常见的搅拌方式是伸入反应器内部的螺旋桨由上部的电机带动进行快速旋转，使反应器内部的固液两相进行混合。但搅拌方式带来的不利因素如清洗障碍，合成量低，反应死角等也不容忽视，目前全世界共大多数多肽合成仪生产厂商放弃了接触式搅拌方法。

　　机械性非接触式搅拌的主要原理是反应器在直立下围绕原点作左右摆动，或者圆周运动。这种由反应器本身的运动而带动里面固液两相混合的方法克服了接触式搅拌带来的缺点，合成产量和纯度也明显好于用氮气鼓泡的diyi代合成仪。所以机械性非接触式搅拌成为了多肽合成仪的主流。但是由于这种搅拌方法不能真正消除

　　多肽合成仪能用于合成各种蛋白质与多肽，进行蛋白质结构、功能以及体外相互作用、免疫学等方面的研究。世界各先进国家都拨出巨款来建立各种规模的多肽研究ZX，以期在这一重要领域中取得突破性进展。

　　1、CEM

　　美国CEM公司是Zda的微波化学仪器生产商，并同样专注于在多肽合成领域的研究，CEM首先开发出Liberty研究级微波多肽合成仪，能一次性合成长达111个氨基酸的多肽，创造单次合成多肽的Z长记录，是目前市场占有率增长速度Z快的研究级全自动多肽合成仪，并被美国Brookhaven国家实验室以及安进公司应用于SARS和艾滋病的药物研究。

　　Liberty多肽合成仪突破了一直以来困扰传统固相合成方法以及常规多肽合成仪的技术瓶颈，那就是反应过程中多肽链聚合现象。

　　Liberty多肽合成仪采用的是创新的环形聚焦电磁场技术，多肽链在这种环形聚焦电磁场的作用下可以充分的伸展开，从而可以非常GX的进行多肽合成流程中的一系列反应，如脱保护、耦合以及切割反应。使多肽合成时间由过去以小时为单位计算的历史改写为以分钟为单位计算，同时，实现了以往难以想象的长肽以及困难多肽的合成。

　　2、PTI

　　美国的PTI公司已经发展成为集多肽合成仪制造、多肽合成试剂生产、以及其它相关产品研发及的大公司

　　PTI公司有丰富和强大的产品线，目前已经开发出6款多肽仪产品，这六款产品分别是PS3(小型全自动多肽合成仪)、Symphony(12通道多肽合成仪)、Sonata(大容量多肽合成仪)、Quartet(4通道多肽合成仪)、Prelude(6通道多肽合成仪)和Tribute(双通道多肽合成仪)。Z早的PS3于1985年就设计出来了，而Zxin的一款Tribute于2007年才上市。

　　PTI在有400多家客户，包括很多的大学，例如哈佛大学、耶鲁大学、斯坦福大学、马里兰大学等，还包括像GE、Genetech、S

　　多肽合成仪的问世大大促进了多肽科学的发展。反过来，科学家也对合成仪提出了更高的要求，从而带动了多肽合成仪的发展。多肽合成仪种类也越来越多，越来越复杂，多肽合成仪的选择就显得很重要了。

　　一、科研单位选型考虑因素

　　1、多肽合成仪对实验研究的帮助

　　①对于多肽合成化学反应，使用多肽合成仪可避免人手工操作对人体的伤害(伤害来源有试剂腐蚀)

　　②由于程序化设定，可保证每步骤偶合反应的充分性以及实验整体的稳定性

　　③可以合成难肽以及超长肽(制造商需要提供其使用研究型多肽合成仪合成多肽的检测报告)

　　④在休息时间可以不间断合成工作

　　研究型多肽合成仪需满足循环式氨基酸添加位置多于20个，在夜间以及周末，预先配好的保护氨基酸可根据程序设置自动偶联并替换新的位置，保证了实验的效率，完全实现全自动。

　　⑤即使实验进行了很多年，更换了很多研究人员，实验数据还可以保存在电脑中。

　　2、国际国内相关研究人员使用该多肽合成仪进行的有效研究结果

　　多肽合成仪的制造商应提供其公开发表的研究性论文多篇。为进行多肽合成实验的学生们提供研究数据并使其模拟合成过程，更好的体验机械操作多肽合成的全步骤，检测自己的合成结果。

　　3、多肽合成仪设备的ZL保护对今后研究结果的影响

　　考虑到高等院校实验研究的严密性，结合对后期研发成果的保护机制，通常采购的设备需要具有其国际ZL许可，以确保实验研究项目的顺利申报。

　　4、制造商的生产规模

　　制造商的品牌、生产规模以及其所拥有的生产资格认证，都从侧面反映了其供应的多肽合成仪的质量、信誉以及对客户的服务保证。

　　5、多肽合成仪的价格

　　科研单位以选择持久耐用、有品牌保证的多肽合成仪为主。但不排除部分国产制造商对其品牌的虚假宣传因素，选购时应注意，进口小型多肽合成仪的价格在5-10万美金为宜，国产小型设备的价格在5-10万为宜。科研机构购买进口设备可申请