多肽合成儀是一種基于固相多肽合成法（SPPS）原理設(shè)計(jì)的自動化合成設(shè)備。它能夠在密閉的防爆玻璃反應(yīng)器中，使氨基酸按照已知順序不斷添加、反應(yīng)、合成，得到多肽載體，固相合成法能夠大大減輕每步產(chǎn)品提純的難度。在合成過程中，參與反應(yīng)的氨基酸的側(cè)鏈都是保護(hù)的，羧基端是游離狀態(tài)，并且在反應(yīng)前必須要先活化處理。多肽固相合成法是多肽合成化學(xué)的一個(gè)重大突破，其特點(diǎn)是不必純化中間產(chǎn)物，合成過程能夠連續(xù)進(jìn)行，從而為多肽合成的自動化奠定了基礎(chǔ)。

　　多肽合成儀的特點(diǎn)：

　　高效率：可以連續(xù)進(jìn)行反應(yīng)，大大縮短了合成時(shí)間。同時(shí)，它還可以實(shí)現(xiàn)大規(guī)模多肽合成，進(jìn)一步提高了生產(chǎn)效率。

　　高純度：由于反應(yīng)在固相載體上進(jìn)行，可以通過簡單的洗滌步驟去除未反應(yīng)的試劑和副產(chǎn)物，從而提高多肽的純度。

　　高通量：多通道設(shè)計(jì)使得它可以同時(shí)進(jìn)行多個(gè)多肽合成反應(yīng)，提高了合成效率。

　　準(zhǔn)確控制：具有高精度的溫度控制系統(tǒng)和反應(yīng)活化劑供給系統(tǒng)，能夠?qū)γ總€(gè)反應(yīng)步驟進(jìn)行嚴(yán)格的控制，保證了多肽合成過程的準(zhǔn)確性和可重復(fù)性。

　　操作簡便：操作過程簡單，無需專業(yè)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)技能。同時(shí)，它還可以根據(jù)需要進(jìn)行不同的反應(yīng)參數(shù)設(shè)置，滿足不同的實(shí)驗(yàn)要求和生產(chǎn)需求。

　　多肽合成儀在多個(gè)領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用價(jià)值，包括但不限于：

　　藥物研發(fā)和制藥工業(yè)：可以幫助科學(xué)家快速地設(shè)計(jì)和合成各種具有潛在藥用價(jià)值的多肽物質(zhì)，從而推動新藥的開發(fā)和生產(chǎn)。

　　生物醫(yī)學(xué)研究：可用于探究蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能關(guān)系以及細(xì)胞信號傳導(dǎo)機(jī)制等重要問題。

　　臨床診斷和治療：可用于制備放射性標(biāo)記或特殊修飾的多肽探針，用于腫瘤成像和靶向藥物治療等方面的研究和應(yīng)用。

　　生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)：在農(nóng)業(yè)生物技術(shù)和食品科學(xué)中的蛋白模擬物設(shè)計(jì)開發(fā)以及環(huán)保材料科學(xué)研究等方面也有重要應(yīng)用。

　　多肽合成儀常見的 5 個(gè)問答(QA)

　　Q1：多肽合成儀的工作原理是什么?

　　A：多肽合成儀基于固相多肽合成法(SPPS，Merrifield法)，將C端第一個(gè)氨基酸固定在不溶性樹脂上，然后按序列從C端向N端逐個(gè)添加Fmoc(或Boc)保護(hù)的氨基酸。每輪循環(huán)包括：

　　○脫保護(hù)(如用哌啶去除Fmoc基團(tuán));

　　○活化與偶聯(lián)(將下一個(gè)氨基酸活化后與游離氨基反應(yīng));

　　○洗滌(去除多余試劑);

　　○重復(fù)循環(huán)直至目標(biāo)序列完成。

　　合成儀通過程序控制試劑輸送、反應(yīng)時(shí)間、溫度和清洗步驟，實(shí)現(xiàn)自動化合成。

　　Q2：Fmoc策略和Boc策略在儀器使用上有區(qū)別嗎?

　　A：有顯著區(qū)別，主要體現(xiàn)在試劑兼容性和系統(tǒng)耐腐蝕性上：

　　○Fmoc策略：使用堿性脫保護(hù)劑(如20%哌啶/DMF)，條件溫和，對設(shè)備腐蝕小，絕大多數(shù)現(xiàn)代多肽合成儀默認(rèn)支持Fmoc法。

　　○B(yǎng)oc策略：需用強(qiáng)酸(如TFA)脫保護(hù)，甚至用到液態(tài)HF進(jìn)行最終切割，對管路、閥門和反應(yīng)器材質(zhì)要求高(需耐強(qiáng)酸)，通常需要專用或改裝設(shè)備。

　　因此，選購時(shí)需明確合成策略，普通實(shí)驗(yàn)室多選用Fmoc兼容型合成儀。

　　Q3：多肽合成儀能合成多長的肽鏈?

　　A：受偶聯(lián)效率累積效應(yīng)限制：

　　○每步偶聯(lián)效率若為99%，合成30肽的總產(chǎn)率約為 0.9930≈74%;

　　○若效率降至98%，30肽產(chǎn)率僅約55%;50肽則低于36%。

　　因此，常規(guī)合成儀適合合成2–50個(gè)氨基酸的多肽。超過50肽(長肽或小蛋白)需特殊優(yōu)化(如雙耦合、微波輔助等)，且成功率顯著下降。超長肽通常采用片段縮合等策略，而非單機(jī)全程合成。

　　Q4：為什么合成過程中會出現(xiàn)“缺失序列”雜質(zhì)?

　　A：“缺失序列”(Deletion Sequences)主要源于某一輪氨基酸偶聯(lián)不完全，導(dǎo)致部分肽鏈缺少一個(gè)或多個(gè)殘基。常見原因包括：

　　○氨基酸或活化劑失效;

　　○樹脂溶脹不良或空間位阻大(如連續(xù)多個(gè)Val、Ile);

　　○偶聯(lián)時(shí)間不足或溫度過低;

　　○試劑輸送堵塞或泵精度偏差。

　　高質(zhì)量合成儀通過實(shí)時(shí)監(jiān)測(如電導(dǎo)率、顏色測試)或雙倍偶聯(lián)功能可降低此類風(fēng)險(xiǎn)。

　　Q5：多肽合成儀需要定期維護(hù)嗎?有哪些關(guān)鍵點(diǎn)?

　　A：必須定期維護(hù)，否則易導(dǎo)致堵管、交叉污染或合成失敗。關(guān)鍵維護(hù)項(xiàng)包括：

　　○管路清洗：每次運(yùn)行后用DMF、甲醇、異丙醇等沖洗，防止試劑結(jié)晶或樹脂殘留;

　　○過濾器更換：試劑入口濾芯需定期更換，避免顆粒堵塞精密閥;

　　○密封圈與閥門檢查：長期接觸有機(jī)溶劑易老化，需定期更換;

　　○廢液系統(tǒng)清理：防止廢液倒吸或揮發(fā)氣體腐蝕內(nèi)部元件;

　　○軟件與校準(zhǔn)：定期校準(zhǔn)泵流量、溫度傳感器和液位檢測。

　　建議制定標(biāo)準(zhǔn)操作維護(hù)規(guī)程(SOP)，并記錄維護(hù)日志。