Figuur 1 Vaste-fase polypeptide schematisch diagram
In 1963 stelde Merrifield een vaste-fase-peptidesynthesemethode voor, die een brede ruimte voor peptide-onderzoek opende en de ontwikkeling van moleculaire biologie en andere gebieden enorm bevorderde. Om deze reden kreeg Merrifield in 1984 de Nobelprijs voor scheikunde.
Sinds de jaren negentig, met de geleidelijke rijping van de technologie voor de synthese van polypeptiden, zijn er steeds meer actieve polypeptiden ontwikkeld en op grote schaal toegepast op het gebied van geneeskunde, voedsel, cosmetica, landbouw, veeteelt, enzovoort. De werkwijze voor de synthese van polypeptiden in de vaste fase is ook op grote schaal gebruikt. In dit artikel worden de vaste-fasesynthese en splitsing van peptiden geïntroduceerd volgens de vaste-fase-peptidesynthesereactor.
Figuur 2 Veldtoepassing van complete vaste-fase-polypeptidesynthesereactor
I. Vaste fase peptidesynthese
i. Voer
Hars toevoegen aan een vaste fase synthese, DCM toevoegen voor zwelling, aftappen, DMF toevoegen voor wassen, na wassen, aftappen voor stand-by.
ii. condensatie
Het aminozuur oplossen in een bepaald volume DMF, een condensatiemiddel toevoegen voor activering, het in een vaste-fasesynthesizer plaatsen, DMF aanvullen tot de reactieconcentratie en roeren voor de reactie.
iii. Verwijdering van de beschermende groep De reactiegraad werd gedetecteerd met Kaiser-reagens. Nadat de reactie was voltooid, werd het oplosmiddel weggepompt, gevolgd door wassen met DMF. PIP/DMF-oplossing werd toegevoegd om de beschermende groep te verwijderen. De reactiegraad werd gedetecteerd met Kaiser-reagens. Nadat de reactie was voltooid, werd het oplosmiddel weggepompt, gevolgd door wassen met DMF, waarbij het volgende aminozuur werd toegevoegd.
iv.Condensatiecyclus
Het opeenvolgend verbinden van aminozuren volgens de harsvolgorde, het uitvoeren van de condensatiecyclusbewerking volgens de stappen van "deprotection-washing-activeren van aminozuren-feeding condensation-washing", en het voltooien van de condensatie van de resterende n aminozuren volgens de aminozuurvolgorde .
i. Ontladen
Na de synthese werd de hars kruislings gewassen met IPA en DCM om de harscontractie te voltooien en af te voeren naar de roestvrijstalen schaal.
ii. Hars drogen
Het drogen van de hars in een vacuümdroogoven bij kamertemperatuur, wegen na drogen en het berekenen van de opbrengst.
iii. Vloeibare terugwinning van organisch afval, gecentraliseerde behandeling.
iv. Opruimen
De exploitant zal het terrein na de operatie tijdig ontruimen.
I. Hars kraken
i. Vloeibare bereiding
Bereid die lysisoplossing voor volgens het componentaandeel van de lysisoplossing en plaats de lysisoplossing vooraf in een vriezer voor koude opslag.
ii. Voer
Toevoegen van peptidehars aan een reactieketel, toevoegen van voorgekoelde kraakvloeistof en roeren voor reactie.
iii. Ontladen
Afvoer van die reactieoplossing na het kraken, filtreren om hars te verwijderen en wassen met TFA.
iv. Concentratie
Breng die gekraakte vloeistof over naar een roterende verdamper voor concentratie tot een klein volume bij kamertemperatuur.
v. Neerslag
De geconcentreerde reactieoplossing wordt in voorgekoelde methyl-tert-butylether (afgekort als ether) gegoten en geroerd om een grote hoeveelheid vaste stoffen neer te slaan.
vi. Centrifugatie
De troebele vloeistof wordt gecentrifugeerd en gewassen met voorgekoelde ether.
i. Ruwe peptide drogen
Het gezuiverde ruwe peptide werd overgebracht naar een vacuümdroogoven om bij kamertemperatuur te drogen.
ii. Vloeibare terugwinning van organisch afval, gecentraliseerde behandeling.
iii. Opruimen
De exploitant zal het terrein na de operatie tijdig ontruimen.
Figuur 3 Complete set vaste fase polypeptide splitsingsketel
In het eigenlijke productieproces moet het gekraakte ruwe peptide ook worden onderworpen aan processen als zuivering, concentratie, filtratie en vriesdrogen, die in dit artikel niet in detail zullen worden beschreven.
Op dit moment is het proces voor de synthese van kortere peptideketens relatief volwassen, terwijl voor eiwitstoffen met een grotere molecuulmassa en langere peptideketens de vastefasesynthesetechnologie bepaalde beperkingen heeft, en ondertussen zijn er problemen zoals hoge kosten en vergezeld van nevenreacties. Daarom moeten er op basis van vaste-fasesynthese van peptiden nog nieuwe manieren worden gevonden.
