JPH0720546B2 - 多種品目同時化学反応装置 - Google Patents
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- JPH0720546B2 JPH0720546B2 JP3240553A JP24055391A JPH0720546B2 JP H0720546 B2 JPH0720546 B2 JP H0720546B2 JP 3240553 A JP3240553 A JP 3240553A JP 24055391 A JP24055391 A JP 24055391A JP H0720546 B2 JPH0720546 B2 JP H0720546B2
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は多種品目同時化学反応装
置に関する。
置に関する。
【0002】
【従来の技術・発明が解決しようとする課題】従来の固
相合成装置において、複数の反応容器に対してニードル
1本で全ての容器を担当するタイプの多種品目合成装置
では、反応を繰り返すうちに不完全な反応あるいはクロ
スコンタミネーション等を起こし易い。これは多種品目
の反応においては個々の化学誘導体の反応性が異なるた
めにおこる問題点であり、また全ての品目を同一の方法
や条件で反応させることは効率、例えば収量や反応生成
物の純度の点で不利である。さらに1本のニードルが多
くの反応容器と各種試薬容器や洗浄ポートの間を頻繁に
移動(往復)させなければならず、移動の時間的ロスあ
るいは副反応の引金にもなっている。即ち、1本のニー
ドルで複数の反応容器を担当すると1つの容器にニード
ルが動作している時は他の反応容器は待機しなければな
いらない上に、別の反応容器にニードルが移る毎に洗浄
しなくてはならず、一反応に要する時間が長くかかる。
また移動の回数が多いことから装置の機械的強度と耐久
性にも不利である。
相合成装置において、複数の反応容器に対してニードル
1本で全ての容器を担当するタイプの多種品目合成装置
では、反応を繰り返すうちに不完全な反応あるいはクロ
スコンタミネーション等を起こし易い。これは多種品目
の反応においては個々の化学誘導体の反応性が異なるた
めにおこる問題点であり、また全ての品目を同一の方法
や条件で反応させることは効率、例えば収量や反応生成
物の純度の点で不利である。さらに1本のニードルが多
くの反応容器と各種試薬容器や洗浄ポートの間を頻繁に
移動(往復)させなければならず、移動の時間的ロスあ
るいは副反応の引金にもなっている。即ち、1本のニー
ドルで複数の反応容器を担当すると1つの容器にニード
ルが動作している時は他の反応容器は待機しなければな
いらない上に、別の反応容器にニードルが移る毎に洗浄
しなくてはならず、一反応に要する時間が長くかかる。
また移動の回数が多いことから装置の機械的強度と耐久
性にも不利である。
【0003】反応容器内の試薬をニードルで1つずつ吸
入して排出するタイプの装置においては、試薬や洗浄液
等の排出が不完全であるばかりかその都度十分な洗浄が
不可欠であり、クロスコンタミネーションの原因をなし
ている。複数容器の底部を陰圧にして全反応容器から同
時に減圧排出する装置では、容器と底部コンテナとの間
に気密性ならびに各々の品目による反応生成物の性状の
違いから均一な排出を行うこと等に問題がある。また、
従来の方法では、反応後固相より反応生成物を別の切断
反応(クリーベイジ)によって取り出すには反応装置外
で行なう必要があり、効率の良い固相合成法ではなかっ
た。
入して排出するタイプの装置においては、試薬や洗浄液
等の排出が不完全であるばかりかその都度十分な洗浄が
不可欠であり、クロスコンタミネーションの原因をなし
ている。複数容器の底部を陰圧にして全反応容器から同
時に減圧排出する装置では、容器と底部コンテナとの間
に気密性ならびに各々の品目による反応生成物の性状の
違いから均一な排出を行うこと等に問題がある。また、
従来の方法では、反応後固相より反応生成物を別の切断
反応(クリーベイジ)によって取り出すには反応装置外
で行なう必要があり、効率の良い固相合成法ではなかっ
た。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明者らは前記課題に
鑑み、個々の反応を独立した系とすることにより、従来
の反応装置における反応効率の低下等の問題点を解決
し、高効率の反応を可能にすることを見出した。即ち、
本発明は底部にフィルターを有する複数の反応容器と、
各反応容器に一対で対応して構成された反応液の吸引注
入ラインとガス供給ラインとが連結した複数のニードル
と、各ニードルを保持し水平および垂直方向に移動可能
に配設されたアームと、各反応容器に一対で対応して構
成された反応容器の底部に連結されるバブリング用ガス
ラインおよび不要物排出ラインと、該不要物排出ライン
と連動するパージ部、およびニードルとパージ部の反応
液接触部を洗浄する洗浄手段を設けて構成したことを特
徴とする多種品目同時化学反応装置である。
鑑み、個々の反応を独立した系とすることにより、従来
の反応装置における反応効率の低下等の問題点を解決
し、高効率の反応を可能にすることを見出した。即ち、
本発明は底部にフィルターを有する複数の反応容器と、
各反応容器に一対で対応して構成された反応液の吸引注
入ラインとガス供給ラインとが連結した複数のニードル
と、各ニードルを保持し水平および垂直方向に移動可能
に配設されたアームと、各反応容器に一対で対応して構
成された反応容器の底部に連結されるバブリング用ガス
ラインおよび不要物排出ラインと、該不要物排出ライン
と連動するパージ部、およびニードルとパージ部の反応
液接触部を洗浄する洗浄手段を設けて構成したことを特
徴とする多種品目同時化学反応装置である。
【0005】図1は、本発明の多種品目同時化学反応装
置の概略図である。ニードル1等を保持したアーム2を
水平方向および垂直方向に移動できるように各々モータ
ー3、4が装備されている。ニードル1には反応液ステ
ーション12に配置された原料、試薬等の反応液を反応
容器5に吸引注入する反応液の吸引注入ライン14と反
応容器5にガスを注入するためのガス供給ライン10a
とが連結して接続されている。パージ部は反応終了後あ
るいはレジン洗浄後、未反応の試薬、溶媒、洗浄液を反
応容器5の上面をシールし、ガス導入によるガス圧で不
要物排出ライン8に送るために配設され、密栓用のOリ
ング6を付けたパージノズル7から構成されている。ア
ーム2には図2に示すように、ニードル1と密栓用のO
リング6を付けたパージノズル7が固定され、図1に示
すように各反応容器に一対で対応して複数個具備されて
いる。
置の概略図である。ニードル1等を保持したアーム2を
水平方向および垂直方向に移動できるように各々モータ
ー3、4が装備されている。ニードル1には反応液ステ
ーション12に配置された原料、試薬等の反応液を反応
容器5に吸引注入する反応液の吸引注入ライン14と反
応容器5にガスを注入するためのガス供給ライン10a
とが連結して接続されている。パージ部は反応終了後あ
るいはレジン洗浄後、未反応の試薬、溶媒、洗浄液を反
応容器5の上面をシールし、ガス導入によるガス圧で不
要物排出ライン8に送るために配設され、密栓用のOリ
ング6を付けたパージノズル7から構成されている。ア
ーム2には図2に示すように、ニードル1と密栓用のO
リング6を付けたパージノズル7が固定され、図1に示
すように各反応容器に一対で対応して複数個具備されて
いる。
【0006】図1、図3においては、5本の反応レーン
が例示されているが、これをさらに多くまたはさらに少
なくすることも可能である。また図1、図2ではニード
ル1とパージノズル7が同一のアーム2に装着されてい
るが、図3のように、別々の駆動アーム2、2’に装着
してもよい。
が例示されているが、これをさらに多くまたはさらに少
なくすることも可能である。また図1、図2ではニード
ル1とパージノズル7が同一のアーム2に装着されてい
るが、図3のように、別々の駆動アーム2、2’に装着
してもよい。
【0007】反応容器5は底部にフィルターを有する使
い捨て可能なものが望ましく、例えばその底部にポリア
ルキレンフィルターを充填したポリプロピレン製の反応
容器が例示される。具体的にはポリプロピレン、ポリエ
チレン、ポリビニリデンフルオライド等が例示され、中
でもポリプロピレンが好ましい。フィルターの繊維の太
さ、反応容器内に充填するフィルター層の厚さ等は、特
に制限されるものではなく、通常の範囲のものでよく、
例えばレジンは200〜400メッシュ(125〜63
μm)なので、これを通過しないものならよく、通常5
〜10μm程度のものが使用される。
い捨て可能なものが望ましく、例えばその底部にポリア
ルキレンフィルターを充填したポリプロピレン製の反応
容器が例示される。具体的にはポリプロピレン、ポリエ
チレン、ポリビニリデンフルオライド等が例示され、中
でもポリプロピレンが好ましい。フィルターの繊維の太
さ、反応容器内に充填するフィルター層の厚さ等は、特
に制限されるものではなく、通常の範囲のものでよく、
例えばレジンは200〜400メッシュ(125〜63
μm)なので、これを通過しないものならよく、通常5
〜10μm程度のものが使用される。
【0008】反応容器本体の素材としては、固相レジン
に対して静電気などをおこしにくい素材であればよく、
特に安価で、生成したぺプチドの不特異的吸着の少ない
ポリプロピレンが好ましい。このような反応容器のフィ
ルターは目詰まりを起こしやすいという問題がないた
め、反応容器の使用時にフィルターを前処理する必要は
ない。従って、本発明におけるような多種品目同時化学
合成に適している。
に対して静電気などをおこしにくい素材であればよく、
特に安価で、生成したぺプチドの不特異的吸着の少ない
ポリプロピレンが好ましい。このような反応容器のフィ
ルターは目詰まりを起こしやすいという問題がないた
め、反応容器の使用時にフィルターを前処理する必要は
ない。従って、本発明におけるような多種品目同時化学
合成に適している。
【0009】図3は図1で示される多種品目同時化学反
応装置を使用した固相合成装置を示す概略図である。反
応容器5には前記のような固相レジンを充填した底部に
フィルターを有する使い捨て可能なものが使用され、各
反応容器には各ニードル1とパージ部では各パージノズ
ル7が一対で対応して駆動する。ガスとしては反応に影
響を与えないものであればよく、例えば安価な窒素ガス
が好ましい。
応装置を使用した固相合成装置を示す概略図である。反
応容器5には前記のような固相レジンを充填した底部に
フィルターを有する使い捨て可能なものが使用され、各
反応容器には各ニードル1とパージ部では各パージノズ
ル7が一対で対応して駆動する。ガスとしては反応に影
響を与えないものであればよく、例えば安価な窒素ガス
が好ましい。
【0010】バブリング用ガスライン9は、より早く均
一な反応を行うために反応容器5の底部から反応容器内
にガスを導入して攪拌するためのものであり、不要物排
出ライン8は、反応終了後、未反応の試薬、溶媒、副生
成物等の不要な物質を反応容器5の底部から排出するラ
インである。バブリング用ガスライン9と不要物排出ラ
イン8は、反応容器5の底部と三方バルブ等を介して連
結されている。
一な反応を行うために反応容器5の底部から反応容器内
にガスを導入して攪拌するためのものであり、不要物排
出ライン8は、反応終了後、未反応の試薬、溶媒、副生
成物等の不要な物質を反応容器5の底部から排出するラ
インである。バブリング用ガスライン9と不要物排出ラ
イン8は、反応容器5の底部と三方バルブ等を介して連
結されている。
【0011】また、反応容器内の試薬、溶媒を排出する
ためのガス供給ライン10bが前記のパージノズル7と
連結しており、反応容器内の不要物を排液ボトル15に
排出する際にはガスが導入される。このバブリング用ガ
スライン9と不要物排出ライン8は、各反応容器5に一
対で対応して存在している。
ためのガス供給ライン10bが前記のパージノズル7と
連結しており、反応容器内の不要物を排液ボトル15に
排出する際にはガスが導入される。このバブリング用ガ
スライン9と不要物排出ライン8は、各反応容器5に一
対で対応して存在している。
【0012】また、反応液ステーション12に配置され
た原料、試薬等の反応液を反応液吸引注入器により吸引
し反応容器内に注入する反応液の吸引注入ライン14
は、洗浄液ボトル13から洗浄液を反応容器内に注入す
るラインでもある。反応液吸引注入器には、各反応容器
に一対で対応したシリンジとそれぞれ独立にピストンを
動かすモータが具備されており、各ラインの反応容器に
それぞれ異なる液量の反応液を供給することができる。
また、ガス供給ライン10aは、劣化を防ぐために、反
応液ステーション12にセットされた原料、試薬、溶
媒、触媒等を吸引注入ライン14を用いて注入した後、
バブリングしてそれらをよく混合するために用いられ
る。この反応液の吸引注入ライン14とガス供給ライン
10aは、ニードルと三方バルブを介したラインと連結
されている。
た原料、試薬等の反応液を反応液吸引注入器により吸引
し反応容器内に注入する反応液の吸引注入ライン14
は、洗浄液ボトル13から洗浄液を反応容器内に注入す
るラインでもある。反応液吸引注入器には、各反応容器
に一対で対応したシリンジとそれぞれ独立にピストンを
動かすモータが具備されており、各ラインの反応容器に
それぞれ異なる液量の反応液を供給することができる。
また、ガス供給ライン10aは、劣化を防ぐために、反
応液ステーション12にセットされた原料、試薬、溶
媒、触媒等を吸引注入ライン14を用いて注入した後、
バブリングしてそれらをよく混合するために用いられ
る。この反応液の吸引注入ライン14とガス供給ライン
10aは、ニードルと三方バルブを介したラインと連結
されている。
【0013】また、ニードル1およびパージ部のパージ
ノズル7の反応液接触部の洗浄手段として、洗浄ポート
11を設け、これらの反応液接触部を試薬注入後や反応
終了後に洗浄する。なお、反応液ステーション12、洗
浄液ボトル13等は合成経路に応じてその数を適宜選択
することができる。またコンピューター制御による自動
装置としてもよい。
ノズル7の反応液接触部の洗浄手段として、洗浄ポート
11を設け、これらの反応液接触部を試薬注入後や反応
終了後に洗浄する。なお、反応液ステーション12、洗
浄液ボトル13等は合成経路に応じてその数を適宜選択
することができる。またコンピューター制御による自動
装置としてもよい。
【0014】本発明の多種品目同時化学反応装置の使用
方法として、BOP/HOBtによるペプチド合成を例
として説明する。まず、レジンを入れた反応容器5を所
定の位置に配置し、HOBt(N−ハイドロキシベンゾ
トリアゾール)、NMM(N−メチルモルホリン)、ピ
ペリジン、メタノール、t−ブチルメチルエーテルおよ
び使用する各アミノ酸(粉末)とPyBOP(ベンゾト
リアゾール−1−イルオキシ−トリス−ピロリジノ−ホ
スホニウム ヘキサフルオロホスファイト)を混ぜたも
のを反応容器に対応した反応液ステーション12に配置
する。洗浄ボトル13内の洗浄液はDMF(ジメチルホ
ルムアミド)を使用する。以下のオペレーションはマイ
クロコンピュータにて制御される。
方法として、BOP/HOBtによるペプチド合成を例
として説明する。まず、レジンを入れた反応容器5を所
定の位置に配置し、HOBt(N−ハイドロキシベンゾ
トリアゾール)、NMM(N−メチルモルホリン)、ピ
ペリジン、メタノール、t−ブチルメチルエーテルおよ
び使用する各アミノ酸(粉末)とPyBOP(ベンゾト
リアゾール−1−イルオキシ−トリス−ピロリジノ−ホ
スホニウム ヘキサフルオロホスファイト)を混ぜたも
のを反応容器に対応した反応液ステーション12に配置
する。洗浄ボトル13内の洗浄液はDMF(ジメチルホ
ルムアミド)を使用する。以下のオペレーションはマイ
クロコンピュータにて制御される。
【0015】1.DMF洗浄 吸引注入ライン14より反応容器5にDMFを注入、バ
ブリング用ガスライン9よりガスを送りレジンを洗浄、
パージ部にて反応容器上面を密閉し、反応容器5内のD
MFを排液ボトル15へ送り出す。 2.ピペリジン洗浄 ロボットアーム2にてニードル1を反応液ステーション
12中のピペリジン容器に移動させ、ピペリジンを吸引
注入ライン14内に吸引後、反応容器5へニードルを動
かしピペリジンを注入し、DMF洗浄の場合と同様にし
てバブリングして、レジンの保護基をはずす。反応後、
パージする。2サイクル以降は、アミノ酸の保護基をは
ずす工程となる。 3.ピペリジン洗浄 (2のピペリジン洗浄の工程と同じである) 4.DMF洗浄 (1のDMF洗浄の工程と同じである) 5.アミノ酸活性化 反応液ステーションに準備した次に合成するアミノ酸の
入った容器に、ロボットアーム2およびニードル1にて
HOBt、NMMを注入する。洗浄ポート11でニード
ル1および吸引注入ライン14内の液を排出した後、ア
ミノ酸の入った容器内をニードルの先端から送るガスで
バブリングして溶かす。 6.カップリング 5で活性化したアミノ酸を反応容器5に吸引注入ライン
14によって移し、バブリング用ガスライン9によりバ
ブリングし、反応終了後パージする。 7.DMF洗浄 (1のDMF洗浄の工程と同じである) 以上を合成するアミノ酸の数だけ繰り返す。その後、最
終サイクルとして上記4ステップまで行った後、ピペリ
ジンと同様に、メタノールとt−ブチルメチルエーテル
で洗浄し、最後にパージ部より窒素ガスを導入してレジ
ンを乾燥させて終了する。本発明の多種品目同時化学反
応装置は、特にペプチド、核酸、糖鎖等の生化学的物質
の合成に適している。
ブリング用ガスライン9よりガスを送りレジンを洗浄、
パージ部にて反応容器上面を密閉し、反応容器5内のD
MFを排液ボトル15へ送り出す。 2.ピペリジン洗浄 ロボットアーム2にてニードル1を反応液ステーション
12中のピペリジン容器に移動させ、ピペリジンを吸引
注入ライン14内に吸引後、反応容器5へニードルを動
かしピペリジンを注入し、DMF洗浄の場合と同様にし
てバブリングして、レジンの保護基をはずす。反応後、
パージする。2サイクル以降は、アミノ酸の保護基をは
ずす工程となる。 3.ピペリジン洗浄 (2のピペリジン洗浄の工程と同じである) 4.DMF洗浄 (1のDMF洗浄の工程と同じである) 5.アミノ酸活性化 反応液ステーションに準備した次に合成するアミノ酸の
入った容器に、ロボットアーム2およびニードル1にて
HOBt、NMMを注入する。洗浄ポート11でニード
ル1および吸引注入ライン14内の液を排出した後、ア
ミノ酸の入った容器内をニードルの先端から送るガスで
バブリングして溶かす。 6.カップリング 5で活性化したアミノ酸を反応容器5に吸引注入ライン
14によって移し、バブリング用ガスライン9によりバ
ブリングし、反応終了後パージする。 7.DMF洗浄 (1のDMF洗浄の工程と同じである) 以上を合成するアミノ酸の数だけ繰り返す。その後、最
終サイクルとして上記4ステップまで行った後、ピペリ
ジンと同様に、メタノールとt−ブチルメチルエーテル
で洗浄し、最後にパージ部より窒素ガスを導入してレジ
ンを乾燥させて終了する。本発明の多種品目同時化学反
応装置は、特にペプチド、核酸、糖鎖等の生化学的物質
の合成に適している。
【0016】
【作用】反応液の吸引注入ラインを各反応容器毎に独立
してあること、不要物排出ラインも独立していること、
各反応容器に一対で対応して各ニードルが各反応容器を
担当しているため、1反応あたりの所要時間を短縮で
きる、さらに、反応液の接触部の洗浄手段を具備する
ことから、副反応やクロスコンタミネーションが解決で
きる、特定のフィルターを有する反応容器を使用する
ことから、同時クリーベイジ(固相より目的とする反応
生成物を取り出す反応)を本発明の装置内で行なうこと
も可能である。また、不要物排出ラインを各反応容器毎
に独立してあることから、個々の反応をモニターするこ
とが可能である。
してあること、不要物排出ラインも独立していること、
各反応容器に一対で対応して各ニードルが各反応容器を
担当しているため、1反応あたりの所要時間を短縮で
きる、さらに、反応液の接触部の洗浄手段を具備する
ことから、副反応やクロスコンタミネーションが解決で
きる、特定のフィルターを有する反応容器を使用する
ことから、同時クリーベイジ(固相より目的とする反応
生成物を取り出す反応)を本発明の装置内で行なうこと
も可能である。また、不要物排出ラインを各反応容器毎
に独立してあることから、個々の反応をモニターするこ
とが可能である。
【0017】
実施例1 (オピオイドペプチドである5個のアミノ酸からなるロ
イシンエンケファリンの合成) H-Tyr-Gly-Gly-Phe-Leu-OH を8つの反応系(A〜H)
で同時合成し、各反応系での差異を検討した。固相に F
moc-Leu-p−ベンジルオキシベンジルアルコールレジン
(30 mg) を用い、N−メチルモルホリン(NMM)存在
下でPyBOP-HOBtで活性化したNα-Fmoc 化アミノ酸を順
次C端より導入した。導入(カップリング) 反応の前に
Nα-Fmoc 基は30%ピペリジン−DMFで除去し、洗
浄はすべてDMFを用いた。レジンの置換率は0.38
meq/gであるため、30mgのスタートレジンの反応容
量は11.4μモルとなる。従って、目的物(分子量5
55.64)の理論収量は6.33mgである。
イシンエンケファリンの合成) H-Tyr-Gly-Gly-Phe-Leu-OH を8つの反応系(A〜H)
で同時合成し、各反応系での差異を検討した。固相に F
moc-Leu-p−ベンジルオキシベンジルアルコールレジン
(30 mg) を用い、N−メチルモルホリン(NMM)存在
下でPyBOP-HOBtで活性化したNα-Fmoc 化アミノ酸を順
次C端より導入した。導入(カップリング) 反応の前に
Nα-Fmoc 基は30%ピペリジン−DMFで除去し、洗
浄はすべてDMFを用いた。レジンの置換率は0.38
meq/gであるため、30mgのスタートレジンの反応容
量は11.4μモルとなる。従って、目的物(分子量5
55.64)の理論収量は6.33mgである。
【0018】この反応において用いられた合成スケジュ
ールを以下に示す。反応装置はマイクロプロセッサーで
コントロールされ自動的にこの反応順序および各コンポ
ーネントの動作が行なわれた。 合成計画表 使用する流路:A,B,C,D,E,F,G,H ストラテジー:Nα-Fmoc 基による保護、PyBOP 試薬、HOBt存在下での反応 目的ペプチド:Leu-エンケファリン 配列 :H-Tyr-Gly-Gly-Phe-Leu-OH C28H37N5 O7 (分子量555.64) レジン :Fmoc-Leu-p- ベンジルオキシベンジルアルコールレジン レジン置換量 0.38 meq/g ; レジン使用量 30.00 mg フリーペプチド (理論収量) : 6.33 mg 使用アミノ酸(10倍過剰量):114μmol 4位:Fmoc-Phe-OH 分子量 387.44 使用量 44.17 mg 3位:Fmoc-Gly-OH 分子量 297.31 使用量 33.89 mg 2位:Fmoc-Gly-OH 分子量 297.31 使用量 33.89 mg 1位:Fmoc-Tyr(tBu)-OH 分子量 459.54 使用量 52.39 mg PyBOP :分子量 520.3 (×1.0 eq) 59.31 mg/カップリング NMM :110 ml/mol (×1.5 eq) 171.0 μl/カップリング 1.0 mmol/ml in DMF HOBt :分子量 135.1 (×1.0 eq) 228.0 μl/カップリング 0.5 mmol/ml in DMF カップリングサイクル ステップ 操作 時間×回数 1 DMF洗浄 1分×1 2 ピペリジン(30%DMF溶液) 洗浄 5分×1 3 ピペリジン(30%DMF溶液) 洗浄 3分×1 4 DMF洗浄 1分×5 5 アミノ酸活性化 1〜3分 6 カップリング (レジンと混合) 30分 7 DMF洗浄 1分×4 最終サイクル ステップ 操作 時間×回数 100 DMF洗浄 1分×1 101 ピペリジン洗浄 5分×1 102 ピペリジン洗浄 3分×1 103 DMF洗浄 1分×5 104 メタノール洗浄 1分×2 105 t-ブチルメチルエーテル 0.5分×1 106 窒素ガス吹き込み 10分
ールを以下に示す。反応装置はマイクロプロセッサーで
コントロールされ自動的にこの反応順序および各コンポ
ーネントの動作が行なわれた。 合成計画表 使用する流路:A,B,C,D,E,F,G,H ストラテジー:Nα-Fmoc 基による保護、PyBOP 試薬、HOBt存在下での反応 目的ペプチド:Leu-エンケファリン 配列 :H-Tyr-Gly-Gly-Phe-Leu-OH C28H37N5 O7 (分子量555.64) レジン :Fmoc-Leu-p- ベンジルオキシベンジルアルコールレジン レジン置換量 0.38 meq/g ; レジン使用量 30.00 mg フリーペプチド (理論収量) : 6.33 mg 使用アミノ酸(10倍過剰量):114μmol 4位:Fmoc-Phe-OH 分子量 387.44 使用量 44.17 mg 3位:Fmoc-Gly-OH 分子量 297.31 使用量 33.89 mg 2位:Fmoc-Gly-OH 分子量 297.31 使用量 33.89 mg 1位:Fmoc-Tyr(tBu)-OH 分子量 459.54 使用量 52.39 mg PyBOP :分子量 520.3 (×1.0 eq) 59.31 mg/カップリング NMM :110 ml/mol (×1.5 eq) 171.0 μl/カップリング 1.0 mmol/ml in DMF HOBt :分子量 135.1 (×1.0 eq) 228.0 μl/カップリング 0.5 mmol/ml in DMF カップリングサイクル ステップ 操作 時間×回数 1 DMF洗浄 1分×1 2 ピペリジン(30%DMF溶液) 洗浄 5分×1 3 ピペリジン(30%DMF溶液) 洗浄 3分×1 4 DMF洗浄 1分×5 5 アミノ酸活性化 1〜3分 6 カップリング (レジンと混合) 30分 7 DMF洗浄 1分×4 最終サイクル ステップ 操作 時間×回数 100 DMF洗浄 1分×1 101 ピペリジン洗浄 5分×1 102 ピペリジン洗浄 3分×1 103 DMF洗浄 1分×5 104 メタノール洗浄 1分×2 105 t-ブチルメチルエーテル 0.5分×1 106 窒素ガス吹き込み 10分
【0019】この場合、洗浄液ボトルとしてDMF、ピ
ペリジン(30%DMF溶液) 、ピペリジン、メタノー
ル、t-ブチルメチルエーテルの5本が用意され、また反
応液ステーションには Fmoc-Phe-OH、 Fmoc-Gly-OH、 F
moc-Gly-OH、Fmoc-Tyr(tBu)-OH、PyBOP、NMM、
HOBtが用意され、ガスとして窒素ガスを用いた。ま
た、反応容器としてはポリプロピレンフィルターを充填
したポリプロピレン製のものを用いた。
ペリジン(30%DMF溶液) 、ピペリジン、メタノー
ル、t-ブチルメチルエーテルの5本が用意され、また反
応液ステーションには Fmoc-Phe-OH、 Fmoc-Gly-OH、 F
moc-Gly-OH、Fmoc-Tyr(tBu)-OH、PyBOP、NMM、
HOBtが用意され、ガスとして窒素ガスを用いた。ま
た、反応容器としてはポリプロピレンフィルターを充填
したポリプロピレン製のものを用いた。
【0020】ペプチド伸長反応が終了した後、Nα-Fmo
c 基を除去した保護ペプチドレジンを反応容器に入れた
まま5%アニソール1%エタンジチオールを含むトリフ
ルオロ酢酸(TFA)で処理(クリーベイジ/切断反
応)し、得られた混合物をジエチルエーテルで沈澱さ
せ、遠心分離した。得られた沈渣を10%酢酸に溶解
し、凍結乾燥して粗生成ペンタペプチドを得た。以下に
合成後の切断反応クリーベイジとフリーペプチドの回収
法の一般的手順を示す。この反応は合成反応に用いた各
々の反応容器内でしかも同時に行なった。 反応容器を減圧下乾燥する→保護基を除去する(0.3〜0.
5ml/反応容器) →緩やかに混合する→反応容器の上部か
ら窒素ガスを吹き込んで濾過→遠心管に濾液を集める(2
0 ml) →冷ジエチルエーテルで沈澱(15 ml) →遠心分離
(3000rpm5分) →静置、洗浄(ジエチルエーテル)、
遠心分離を2回繰り返す→乾燥(窒素ガス流で1〜2
分)→30%酢酸に溶解 (0.5 ml) →水で希釈 (2〜3m
l) → 凍結乾燥→粗ペプチドを得る
c 基を除去した保護ペプチドレジンを反応容器に入れた
まま5%アニソール1%エタンジチオールを含むトリフ
ルオロ酢酸(TFA)で処理(クリーベイジ/切断反
応)し、得られた混合物をジエチルエーテルで沈澱さ
せ、遠心分離した。得られた沈渣を10%酢酸に溶解
し、凍結乾燥して粗生成ペンタペプチドを得た。以下に
合成後の切断反応クリーベイジとフリーペプチドの回収
法の一般的手順を示す。この反応は合成反応に用いた各
々の反応容器内でしかも同時に行なった。 反応容器を減圧下乾燥する→保護基を除去する(0.3〜0.
5ml/反応容器) →緩やかに混合する→反応容器の上部か
ら窒素ガスを吹き込んで濾過→遠心管に濾液を集める(2
0 ml) →冷ジエチルエーテルで沈澱(15 ml) →遠心分離
(3000rpm5分) →静置、洗浄(ジエチルエーテル)、
遠心分離を2回繰り返す→乾燥(窒素ガス流で1〜2
分)→30%酢酸に溶解 (0.5 ml) →水で希釈 (2〜3m
l) → 凍結乾燥→粗ペプチドを得る
【0021】各8つの系でのそれぞれ収量は6±0.5
mgと均一であり、その逆相HPLCの結果は図4のと
おりである。逆相HPLCの測定条件は以下の通りであ
る。 カラム:SynProPep(登録商標) RPC18 (4.6×250 mm) 溶離液:0.01N 塩酸/アセトニトリル= 85/15〜55/45
(30 分) 溶出速度:1.0 ml/分, 210 nmで測定 A〜Hの系において差異はなく、また高純度であること
も示された。得られたペプチドは、シーケンス分析、質
量分析で目的物であることが確認された。
mgと均一であり、その逆相HPLCの結果は図4のと
おりである。逆相HPLCの測定条件は以下の通りであ
る。 カラム:SynProPep(登録商標) RPC18 (4.6×250 mm) 溶離液:0.01N 塩酸/アセトニトリル= 85/15〜55/45
(30 分) 溶出速度:1.0 ml/分, 210 nmで測定 A〜Hの系において差異はなく、また高純度であること
も示された。得られたペプチドは、シーケンス分析、質
量分析で目的物であることが確認された。
【0022】実施例2(異なる合成法を用いた例) 肝細胞成長因子であるトリペプチド H-Gly-His-Lys-OH
を次のAからDの4種の方法で同時合成した。スタート
レジンは Fmoc-Lys(Boc)- p−ベンジルオキシベンジル
アルコールレジンである。 A:DICD(ジイソプロピルカルボジイミド)を用
い、HOBtによって活性エステル化したアシル成分を
固相レジン上のアミノ成分と反応させた B:PyBOPとHOBtによる方法(前述の実施例1
と同様) C:PyBOPの代わりにウロニウム塩TBTU(2−
(1H−ベンゾトリアゾール−1−イル)−1,1,3,3−
テトラメチルウロニウム四臭化硼素塩)を用いた方法 D:PfP Ester(アミノ酸ペンタフルオロエステル)
を用いる方法 いずれも実施例1に示したスケジュールで合成を行な
い、実施例1に示した方法で反応容器をそのまま用いて
クリーベイジを行なった。
を次のAからDの4種の方法で同時合成した。スタート
レジンは Fmoc-Lys(Boc)- p−ベンジルオキシベンジル
アルコールレジンである。 A:DICD(ジイソプロピルカルボジイミド)を用
い、HOBtによって活性エステル化したアシル成分を
固相レジン上のアミノ成分と反応させた B:PyBOPとHOBtによる方法(前述の実施例1
と同様) C:PyBOPの代わりにウロニウム塩TBTU(2−
(1H−ベンゾトリアゾール−1−イル)−1,1,3,3−
テトラメチルウロニウム四臭化硼素塩)を用いた方法 D:PfP Ester(アミノ酸ペンタフルオロエステル)
を用いる方法 いずれも実施例1に示したスケジュールで合成を行な
い、実施例1に示した方法で反応容器をそのまま用いて
クリーベイジを行なった。
【0023】図5に得られたトリペプチドのHPLCパ
ターンを示す。HPLCの測定条件は以下の通りであ
る。 カラム:SynProPep(登録商標) RPC18 (4.6×250 mm) 溶離液:5mM NaH2 PO4 /5mM NaH2 PO4 + 1M NaCl =10
0/0 〜75/25 (30分) 溶出速度:1.0 ml/分, 210 nmで測定 また、シーケンス分析でも目的物が高効率で合成された
ことを示した。
ターンを示す。HPLCの測定条件は以下の通りであ
る。 カラム:SynProPep(登録商標) RPC18 (4.6×250 mm) 溶離液:5mM NaH2 PO4 /5mM NaH2 PO4 + 1M NaCl =10
0/0 〜75/25 (30分) 溶出速度:1.0 ml/分, 210 nmで測定 また、シーケンス分析でも目的物が高効率で合成された
ことを示した。
【0024】実施例3(多種品目同時合成) 8本の独立した系にそれぞれ異なるアミノ酸配列を有す
るペプチドを同時に合成し同時にクリーベイジし、各々
理論収量に近い目的物8種を得た。合成では実施例1に
準じたスケジュールとクリーベイジを行った。以下に目
的のペプチド8種(A〜Hレーン)とスタートレジンカ
ップリング法等を示す。 Fmocアミノ酸 : 10倍過剰量 カップリング法: PyBOP-HOBt-NMM (1:1:1.5) アミノ酸側鎖の保護基:Asp = OBut; Arg = Pmc; Asn,
His; = TrtSer, Thr, Tyr = tBu スタートレジン: PAL-resin* (50 mg, 置換基0.21 mmo
l/g,10.5 μmol) *p−メチルベンズヒドリルアミン樹脂に5-(4'-(9- フ
ルオレニルメチルオキシカルボニル) アミノメチル-3,5
- ジメトキシフェノキシ)-バレリン酸 レーンA:Rat Neuromedin (16-25) (分子量 1208.
42)H-Gly-Gly-Phe-Phe-Leu-Phe-Arg-Pro-Arg-Asn-NH2 レーンB:Porcine S.C.Neuromedin-K (分子量 1209.
44)H-Asp-Met-His-Asp-Phe-Phe-Val-Gly-Leu-Met-NH2 レーンC:Porcine S.C.Neuromedin-L (分子量 1132.
34)H-His-Lys-Thr-Asp-Ser-Phe-Val-Gly-Leu-Met-NH2 レーンD:Porcine S.C.Neuromedin-B (分子量 1131.
31)H-Gly-Asn-Leu-Trp-Ala-Thr-Gly-His-Phe-Met-NH2 レーンE:Porcine S.C.Neuromedin-C (分子量 1119.
30)H-Gly-Asn-His-Trp-Ala-Val-Gly-His-Leu-Met-NH2 レーンF:Porcine S.C.Neuromedin-N (分子量 743.
98)H-Lys-Ile-Pro-Tyr-Ile-Leu-NH2 レーンG:Porcine S.C.Neuromedin-U8 (分子量 1110.
32)H-Tyr-Phe-Leu-Phe-Arg-Pro-Arg-Asn-NH2 レーンH:Porcine S.C.GRP-10 (分子量 1119.
30)H-Gly-Asn-His-Trp-Ala-Val-Gly-His-Leu-Met-NH2
るペプチドを同時に合成し同時にクリーベイジし、各々
理論収量に近い目的物8種を得た。合成では実施例1に
準じたスケジュールとクリーベイジを行った。以下に目
的のペプチド8種(A〜Hレーン)とスタートレジンカ
ップリング法等を示す。 Fmocアミノ酸 : 10倍過剰量 カップリング法: PyBOP-HOBt-NMM (1:1:1.5) アミノ酸側鎖の保護基:Asp = OBut; Arg = Pmc; Asn,
His; = TrtSer, Thr, Tyr = tBu スタートレジン: PAL-resin* (50 mg, 置換基0.21 mmo
l/g,10.5 μmol) *p−メチルベンズヒドリルアミン樹脂に5-(4'-(9- フ
ルオレニルメチルオキシカルボニル) アミノメチル-3,5
- ジメトキシフェノキシ)-バレリン酸 レーンA:Rat Neuromedin (16-25) (分子量 1208.
42)H-Gly-Gly-Phe-Phe-Leu-Phe-Arg-Pro-Arg-Asn-NH2 レーンB:Porcine S.C.Neuromedin-K (分子量 1209.
44)H-Asp-Met-His-Asp-Phe-Phe-Val-Gly-Leu-Met-NH2 レーンC:Porcine S.C.Neuromedin-L (分子量 1132.
34)H-His-Lys-Thr-Asp-Ser-Phe-Val-Gly-Leu-Met-NH2 レーンD:Porcine S.C.Neuromedin-B (分子量 1131.
31)H-Gly-Asn-Leu-Trp-Ala-Thr-Gly-His-Phe-Met-NH2 レーンE:Porcine S.C.Neuromedin-C (分子量 1119.
30)H-Gly-Asn-His-Trp-Ala-Val-Gly-His-Leu-Met-NH2 レーンF:Porcine S.C.Neuromedin-N (分子量 743.
98)H-Lys-Ile-Pro-Tyr-Ile-Leu-NH2 レーンG:Porcine S.C.Neuromedin-U8 (分子量 1110.
32)H-Tyr-Phe-Leu-Phe-Arg-Pro-Arg-Asn-NH2 レーンH:Porcine S.C.GRP-10 (分子量 1119.
30)H-Gly-Asn-His-Trp-Ala-Val-Gly-His-Leu-Met-NH2
【0025】例えばレーンAにおけるペプチド合成のた
めに、Nα脱保護試薬として30%ピペリジン−DMF
溶液、洗浄液ボトルとしてDMF、メタノール、t-ブチ
ルメチルエーテル等が用意され、カップリング反応の補
助剤としてNMM−DMF溶液とHOBt−DMF溶液
とが用意され、また反応液ステーションには Fmoc-Gly-
OH、 Fmoc-Gly-OH、 Fmoc-Phe-OH、 Fmoc-Phe-OH、 Fmo
c-Leu-OH、 Fmoc-Phe-OH、Fmoc-Arg(Pmc)-OH、 Fmoc-Pr
o-OH、Fmoc-Arg(Pmc)-OH、 Fmoc-Asn(Trt)-OH等の各種
アミノ酸誘導体とPyBOPの混合物が結合の順序に従
って並べられる。他のレーンについても同様に結合の順
序に従って並べられる。ガスとして窒素ガスが用意され
る。またレーンFやGのように、他のレーンでのペプチ
ドよりアミノ酸数の少ないペプチドを合成する場合に
は、アミノ酸誘導体を入れたバイアルを置かず、合成プ
ログラムに従って何らの試薬の供給もされないように処
理した。
めに、Nα脱保護試薬として30%ピペリジン−DMF
溶液、洗浄液ボトルとしてDMF、メタノール、t-ブチ
ルメチルエーテル等が用意され、カップリング反応の補
助剤としてNMM−DMF溶液とHOBt−DMF溶液
とが用意され、また反応液ステーションには Fmoc-Gly-
OH、 Fmoc-Gly-OH、 Fmoc-Phe-OH、 Fmoc-Phe-OH、 Fmo
c-Leu-OH、 Fmoc-Phe-OH、Fmoc-Arg(Pmc)-OH、 Fmoc-Pr
o-OH、Fmoc-Arg(Pmc)-OH、 Fmoc-Asn(Trt)-OH等の各種
アミノ酸誘導体とPyBOPの混合物が結合の順序に従
って並べられる。他のレーンについても同様に結合の順
序に従って並べられる。ガスとして窒素ガスが用意され
る。またレーンFやGのように、他のレーンでのペプチ
ドよりアミノ酸数の少ないペプチドを合成する場合に
は、アミノ酸誘導体を入れたバイアルを置かず、合成プ
ログラムに従って何らの試薬の供給もされないように処
理した。
【0026】図6は同時クリーベイジで得られた8種の
粗ペプチドの逆相HPLCのパターンである。逆相HP
LCの測定条件は以下の通りである。 カラム:SynProPep(登録商標) RPC18 (4.6×250 mm) 溶離液:0.01N 塩酸/アセトニトリル= 85/15〜55/45
(30 分) 溶出速度:1.0 ml/分, 210 nmで測定 主ピークの質量分析(FAB−MS)の結果を併記して
ある。いずれも高純度であり、かつ質量分析の結果も理
論値とよく一致していることを示している。さらに、こ
こに得られたペプチドはシーケンス分析によりその一次
構造を確認した。ここに多種品目同時合成が高効率で行
なわれたことが示された。
粗ペプチドの逆相HPLCのパターンである。逆相HP
LCの測定条件は以下の通りである。 カラム:SynProPep(登録商標) RPC18 (4.6×250 mm) 溶離液:0.01N 塩酸/アセトニトリル= 85/15〜55/45
(30 分) 溶出速度:1.0 ml/分, 210 nmで測定 主ピークの質量分析(FAB−MS)の結果を併記して
ある。いずれも高純度であり、かつ質量分析の結果も理
論値とよく一致していることを示している。さらに、こ
こに得られたペプチドはシーケンス分析によりその一次
構造を確認した。ここに多種品目同時合成が高効率で行
なわれたことが示された。
【0027】
【発明の効果】本発明の装置を用いることにより、反応
収量、合成に要する時間、さらに合成品の純度において
も高効率の多種品目同時化学反応(たとえばペプチド固
相合成)が可能となる。また、ペプチド合成の容易さは
その構成アミノ酸の種類と配列とにより個々に大きく異
なるため、本発明の装置を用いることにより、各々の系
で異なる試薬、異なる反応方法を用いても同時に多種品
目の合成が行なえる。従って、本発明の装置は異なる方
法で同一の目的ペプチドを合成する際に、合成試薬の
評価、合成法の評価を並行して行なうこともできる。
さらにまた多種の類似化合物、関連化合物を同時に合成
できるため、その応用範囲は広くエピトープマッピング
や構造活性相関の検討あるいはより活性の高いアナログ
のスクリーニングに有用である。
収量、合成に要する時間、さらに合成品の純度において
も高効率の多種品目同時化学反応(たとえばペプチド固
相合成)が可能となる。また、ペプチド合成の容易さは
その構成アミノ酸の種類と配列とにより個々に大きく異
なるため、本発明の装置を用いることにより、各々の系
で異なる試薬、異なる反応方法を用いても同時に多種品
目の合成が行なえる。従って、本発明の装置は異なる方
法で同一の目的ペプチドを合成する際に、合成試薬の
評価、合成法の評価を並行して行なうこともできる。
さらにまた多種の類似化合物、関連化合物を同時に合成
できるため、その応用範囲は広くエピトープマッピング
や構造活性相関の検討あるいはより活性の高いアナログ
のスクリーニングに有用である。
【図1】図1は本発明の多種品目同時化学反応装置の概
略図である。
略図である。
【図2】図2は本発明の多種品目同時化学反応装置にお
けるニードルとパージ部の概略図である。
けるニードルとパージ部の概略図である。
【図3】図3は本発明の多種品目同時化学反応装置を使
用した固相合成装置の概略図である。
用した固相合成装置の概略図である。
【図4】図4は本発明の装置を用いて、実施例1におい
てロイシンエンケファリンを8つの反応系で別々に同時
合成した場合の逆相HPLCの結果である。
てロイシンエンケファリンを8つの反応系で別々に同時
合成した場合の逆相HPLCの結果である。
【図5】図5は本発明の装置を用いて、実施例2におい
て合成したトリぺプチドのHPLCの結果である。
て合成したトリぺプチドのHPLCの結果である。
【図6】図6は本発明の装置を用いて、実施例3におい
て同時クリーベイジで得られた8種の粗ぺプチドの逆相
HPLCの結果である。
て同時クリーベイジで得られた8種の粗ぺプチドの逆相
HPLCの結果である。
1 ニードル 2 アーム 2’ アーム 3 モーター 4 モーター 5 反応容器 6 Oリング 7 パージノズル 8 不要物排出ライン 9 バブリング用ガスライン 10a ガス供給ライン 10b ガス供給ライン 11 洗浄ポート 12 反応液ステーション 13 洗浄液ボトル 14 反応液の吸引注入ライン 15 排液ボトル
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C07K 14/70 8318−4H C07K 99:70 (72)発明者 狭間 一 京都府京都市中京区西ノ京桑原町1番地 株式会社島津製作所三条工場内 (56)参考文献 実公 昭61−333(JP,Y2)
Claims (1)
- 【請求項1】底部にフィルターを有する複数の反応容器
と、各反応容器に一対で対応して構成された反応液の吸
引注入ラインとガス供給ラインとが連結した複数のニー
ドルと、各ニードルを保持し水平および垂直方向に移動
可能に配設されたアームと、各反応容器に一対で対応し
て構成された反応容器の底部に連結されるバブリング用
ガスラインおよび不要物排出ラインと、該不要物排出ラ
インと連動するパージ部、およびニードルとパージ部の
反応液接触部を洗浄する洗浄手段を設けて構成したこと
を特徴とする多種品目同時化学反応装置。
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