國內外多肽合成儀主要品牌及選購指南（二）

三、功能研究
1． 運行原理
    多肽合成儀以固相合成為反應原理，在密閉的防爆玻璃反應器中使氨基酸按照已知順序（序列，一般從C端-羧基端 向 N端-氨基端）不斷添加、反應、合成，操作最終得到多肽載體。固相合成法，大大的減輕了每步產品提純的難度。為了防止副反應的發生，參加反應的氨基酸的側鏈都是保護的。羧基端是游離的，并且在反應之前必須活化。固相合成方法有兩種，即Fmoc和tBoc。由于Fmoc比tBoc存在很多優勢，現在大多采用Fmoc法合成，但對于某些短肽，tBoc因其產率高的優勢仍然被很多企業所采用。
    具體合成由下列幾個循環組成： 1） 去保護：Fmoc保護的柱子和單體必須用一種堿性溶劑（piperidine）去 除氨基的保護基團。 2） 激活和交聯：下一個氨基酸的羧基被一種活化劑所活化。活化的單體與游離的氨基反應交聯，形成肽鍵。在此步驟使用大量的超濃度試劑驅使反應完成。循環：這兩步反應反復循環直到合成完成。 3） 洗脫和脫保護：多肽從柱上洗脫下來，其保護基團被一種脫保護劑（TFA） 洗脫和脫保護。

2． 基本元件
a) 反應器 Reaction Vessel
    數百年來，制藥業的反應器/反應釜 設備以玻璃材質最為常見，因其完全透明且耐腐蝕，而被眾多化學、生物學專家沿用。多肽合成的過程需要操作人員直觀監測，同時合成后可進行在線切割（切割試劑TFA的強腐蝕性對反應器材質有了極大限制），這些要求限制反應器以玻璃材質最為適用。
    而玻璃材質的反應器在制造工藝上有極大的難度限制：①燒制工藝：磨口精度要求極高，正如很多國產設備都無法達到要求出現漏液漏氣現象，玻璃壁均勻程度等。②配合攪拌柄以及密封裝置的成套加工工藝③防爆處理
b) 氨基酸儲罐 Amino Acid Reservoirs
c) 溶劑儲罐 Solvent Reservoirs
d) 量筒 Metering Vessel
e) 轉液瓶 Transfer Vessel
f) 感應器 Sensor
    多端觸發器自感應定量量取法，直觀、科學、相對誤差最低。
g) 廢液桶 Waste Carboy
    廢液桶通常選擇容積較大的HDPE桶，保證通風良好，同時需安裝感應器裝置時刻檢測廢液情況，避免溢出。

3． 控制配件
a) 電磁閥 Valves
    多肽合成儀中的電磁閥屬于敏感配件，其控制液路的串聯與閉路，在氨基酸轉移與量取，溶劑轉移與量取兩步驟中起到至關重要的作用。不同品牌的合成儀對電磁閥的設計與排布也略有不同。如PTI合成儀中，電磁閥成矩陣式排列，便于觀察，但若發生堵塞情況則又有維修的不便，一個電磁閥堵塞則可能造成整塊矩陣式電磁閥全部更換；CSBio合成儀中電磁閥采取Normally Close 方式，在非溶液轉移操作過程中，電磁閥閉合，減少了污染與堵塞的發生，整體呈管路式排布；ABI433合成儀的電磁閥為7位組合，萬一出現堵塞情況則整組更換，查找檢修時非常方便，但成本也相對高了6倍。
b) 控制面板 Control Box
    控制面板內往往含有光敏組建，部分控制電磁閥以及感應器控制組。與電腦主機的控制系統、合成儀統一的鏈接在一起，完成多肽合成的全過程。
c) 軟件系統 Operating Software
    多肽合成儀的操作軟件。不同品牌合成儀所注冊的軟件也不同。

4． 檢測方法
a) UV Monitor
    在多肽合成儀中，在線檢測耦合效果的裝置，如UV Monitor往往是選配裝置，客戶可根據實驗的需要選購。其功能是讓操作者直觀的看到多肽合成的每一部氨基酸偶聯效果，從而針對特定的序列做合成設置的調整，最終達到最佳合成效果。
    對于不熟悉多肽合成儀操作的用戶來說，UV Monitor是相當重要的。
b) 試劑檢測：沒有選購在線檢測附件的多肽合成儀用戶，也可以采用試劑檢測方法做基本的耦合效果測定實驗。
    固相多肽合成中，主要是通過檢測樹脂上游離氨基來判斷連接效率，檢測方法稱為Kaiser方法，其檢測結果，如果有游離氨基的時候，顯示蘭色，或紅褐色（pro，ser，His）。
    Kaiser試劑包括：A，6% 茚三酮的乙醇溶液；B，80% 苯酚的乙醇溶液；C，2% 0.001M KCN的吡啶溶液
    配制中的吡啶需要經過茚三酮處理后，重蒸后再使用。檢測過程，取少量樹脂，加入A，B，C各2-3滴，100℃下加熱1-2min，如果溶液有蘭色，或樹脂出現蘭色，紅褐色，表明還有游離氨基，否則說明連接完全。
c) 其它檢測游離氨基的方法：三硝基苯磺酸法，苦味酸法，溴芬蘭法等