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半自动多肽合成仪的使用与保养手册

发布时间:2026/2/6 8:03:35品牌推荐
  半自动多肽合成仪的使用方法主要包括仪器准备、试剂配置、程序设置、合成操作、后处理五个核心环节。不同品牌型号的具体操作界面和细节可能略有差异,但基本流程相似。以下是标准化的操作指南:
  一、使用前准备
  1.仪器检查与安装
  ①环境确认:确保仪器放置在平稳、通风良好的实验台,远离热源和振动源;
  ②电源与气路:连接220V电源,检查氮气/氩气气源压力(通常要求0.4-0.6MPa),确认管路无泄漏;
  ③废液系统:安装废液收集瓶,确认废液管路通畅;
  ④溶剂瓶连接:将DMF、DCM等溶剂瓶正确连接到相应接口,确保密封性;
  ⑤开机自检:开启电源,运行仪器自检程序,确认温度传感器、泵、阀门等部件工作正常。
  2.试剂与材料准备
项目要求备注
树脂根据目标多肽C端类型选择(如RinkAmide、Wang树脂)称量前需计算树脂用量(质量=合成摩尔数/取代度)
氨基酸Fmoc保护氨基酸,纯度≥98%按序列顺序准备,每个氨基酸通常使用3-5倍当量
活化试剂HBTU/HCTU、DIC、Oxyma等与氨基酸等摩尔或稍过量
溶剂无水DMF、DCM(需重蒸除水)所有溶剂必须无水级,避免水解
脱保护试剂
20%哌啶/DMF溶液
现配现用,避免吸潮
裂解液TFA:TIS:H₂O=95:2.5:2.5根据侧链保护基调整配方
反应器玻璃或聚丙烯反应管检查有无裂纹,容量匹配合成规模
  3.软件/程序设置
  ①打开控制软件,创建新合成项目;
  ②输入多肽序列(从C端到N端);
  ③设置反应参数:脱保护时间(通常5-10分钟×2次)、偶联时间(30-60分钟)、温度(室温或加热)、混合模式(振荡或鼓泡);
  ④保存方法文件,确认无误。
  二、标准操作流程(以单通道为例)
  步骤1:树脂装填与预处理
  ①称量树脂:根据合成规模称取适量树脂(如0.1-0.5mmol);
  ②树脂溶胀:将树脂加入反应器,加入10倍体积DCM,室温浸泡30分钟(让树脂充分舒展);
  ③洗涤:抽干DCM,用DMF洗涤3次(每次10倍体积,浸泡1分钟后抽干);
  ④装填反应器:将处理好的树脂装入合成仪的反应柱/反应釜中,确保装填均匀、无气泡。
  步骤2:脱除起始氨基酸保护基(如适用)
  ①如果使用预载氨基酸的树脂,需先脱除Fmoc保护基;
  ②加入20%哌啶/DMF溶液,反应5-10分钟,抽干;
  ③重复一次,确保完全脱保护;
  ④用DMF洗涤3-5次,抽干备用。
  步骤3:缩合循环(逐个连接氨基酸)
  核心循环:脱保护→洗涤→活化→偶联→洗涤→检测(可选)
  ①脱保护
  加入20%哌啶/DMF溶液,反应5-10分钟(可设置两次)
  抽干溶剂,用DMF洗涤3次(每次10倍体积,浸泡1分钟)
  ②氨基酸活化
  手动操作(半自动仪器的关键步骤):
  取下一个氨基酸(按序列顺序)
  用适量DMF溶解(浓度约0.1-0.2M)
  加入缩合剂(如HBTU)和碱(如DIPEA),活化1-2分钟
  将活化液通过进样口注入反应器
  注意:活化需在无水条件下快速完成,避免水解
  ③偶联反应
  启动合成程序,仪器自动控制:
  补充DMF至适当体积
  启动混合(振荡或鼓泡)
  维持设定温度和时间(通常30-60分钟)
  反应结束后抽干溶剂
  ④洗涤
  用DMF洗涤3次,抽干
  可进行Kaiser检测(茚三酮检测)确认偶联是否完全(可选)
  ⑤循环操作
  重复步骤①-④,按序列逐个连接氨基酸
  注意:遇到难缩合位点(如Val-Val、Ile-Ile)时,可延长偶联时间或进行双偶联
  步骤4:合成结束处理
  完成所有氨基酸连接后,用DMF、DCM、甲醇等溶剂充分洗涤树脂
  抽干,得到肽树脂
  可进行最终脱保护(如需要)或直接进行裂解
  三、后处理与产物收集
  1.树脂裂解
  ①从合成仪中取出肽树脂;
  ②加入预冷的裂解液(TFA体系),冰浴或室温反应2-4小时;
  ③过滤,收集滤液(含粗肽);
  ④用少量TFA洗涤树脂,合并滤液。
  2.粗肽沉淀与纯化
  ①将滤液滴加到预冷的乙醚中,沉淀粗肽;
  ②离心收集沉淀,用乙醚洗涤2-3次;
  ③真空干燥或冻干,得到粗肽粉末;
  ④必要时进行HPLC纯化、质谱鉴定。

  四、关键注意事项
  1.安全操作要点
  ①全程通风橱操作:所有涉及有机溶剂、TFA、哌啶的操作必须在通风橱内进行;
  ②个人防护:佩戴防护眼镜、手套、实验服,避免皮肤接触试剂;
  ③废液处理:化学废液分类收集,按实验室规定处理,不可直接排放;
  ④仪器维护:合成结束后立即用DMF、甲醇清洗管路和反应器,防止残留试剂腐蚀设备。
  2.常见问题与对策
问题现象可能原因解决方法
偶联不完全活化试剂失效、水分引入使用新鲜试剂,确保无水操作
副反应多温度过高、脱保护不彻底降低温度,延长脱保护时间
仪器报警管路堵塞、压力异常检查气路、废液瓶,清洁管路
产物纯度低序列错误、缩合不完全优化反应条件,进行Kaiser检测
  3.半自动仪器的特点
  ①人工参与环节:氨基酸活化、进样、部分参数调整需手动操作;
  ②灵活性:可根据反应情况随时调整方法,适合复杂序列或优化实验;
  ③成本较低:相比全自动仪器,设备投入和维护成本更低;
  ④操作要求:需要操作者熟悉多肽合成化学原理,能判断反应进程。
  五、日常维护
  1.每次使用后:用DMF、甲醇冲洗所有管路和反应器,氮气吹干;
  2.每周检查:确认气路压力、泵工作状态,清洁进样针;
  3.每月保养:更换易损件(如密封圈、管路),校准温度传感器;
  4.长期存放:彻底清洗后关闭电源,置于干燥环境。
  重要提醒:以上为通用操作指南,具体操作请务必参考您所用仪器的说明书和实验室标准操作规程。不同品牌型号的半自动多肽合成仪在操作界面、软件设置、硬件配置上存在差异,首次使用前建议接受厂家培训或咨询有经验的操作人员。
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