多肽合成儀是指用來合成多肽的儀器，因爲多肽合成的步驟很繁瑣，又很耗時，多家公司開發瞭自動多肽合成儀。一般分爲兩類，一類是針對數量少但合成量大的生産型應用，典型代表是美國ABI公司的ABI336型多肽合成儀，其反應器轉動方式有别於前兩代的多肽合成儀，即反應器上方相對固定，而下方作圓周360度快速旋轉，帶動反應器裏的固液兩相從底部向上作螺旋運動，一直達到反應器的最上方；另外一類多肽合成儀針對於藥物研發、基因研究等科研性應用，典型代表是德國Intavis AG公司的ResPep SL和MultiPep RS系列，可以同時提供固相合成和膜合成的應用，並能自動幫助客戶進行圖譜篩選同時完成高通量的多肽合成工作。

多肽合成儀的分類　

多肽合成儀的問世大大促進瞭(le)多肽科學的發展。反過來，随著(zhe)多肽科學的發展，科學家也對合成儀提出瞭(le)更高的要求，從而帶動瞭(le)合成儀的發展。目前多肽合成儀品種繁多，從合成量上分，可分爲微克級的，毫克級的，克級的和公斤級的；從功能上分，可分爲研究型的，小試型的，中試型的，普通生産型的和GMP生産型的；從自動化程度上分，可分爲全自動的，半自動的和手動的；從通道上分，可分爲單通道的和多通道的；從技術角度上分，可分爲第一代的，第二代的，和第三代的；等等。

第一代多肽合成儀　]第一代多肽合成儀産生時間爲上世紀六十年代末至七十年代初。b]代表産品是Beckman公司推出的Beckman 990 Peptide Synthesizer[1]和Vega’s Biotechnologies公司推出的Vega’s 296 Peptide Synthesizer。如今該兩家公司均以放棄瞭多肽合成儀的研發與生産，我們隻能在早期的學術文獻中找到其設計原理與研究情況。雖然随著(zhe)生産工藝的改進和發展，第一代多肽合成儀已全部退出瞭市場。但1990年以前的衆多肽化學文獻都是在此實驗設備上運行研發而來，第一代的多肽合成儀爲之後的合成儀研發與制造産生瞭重大意義。 第二代多肽合成儀　]第二代多肽合成儀誕生在上世紀八十年代。b]代表産品是Protein Technologies公司推出的PS3 Peptide Synthesizer以及Advanced ChemTech公司推出的ACT peptide synthesizer Model 90。标志性特點是溫和反應法合成多肽，一般可分爲單純氮氣鼓泡和搖動式兩種。 PS3 的設計原理是採用氮氣鼓泡的反應方式來對反應物進行攪拌，即合成儀上反應器是固定的，氮氣從反應器的下方通過反應器到上部排出，在這一過程中産生的汽泡把固相和液相混合起來。這樣設計的好處是結構簡單，成本低，但反應相對溫和：1）有時候多肽-固相載體在靜電作用下會“抱團”，使其不能與液相充分混合，在這種情況下需要調高氮氣的壓力以消除靜電作用；而在靜電作用消除後要把壓力立刻調低，不然的話較高的壓力會把多肽-固相載體“吹”到反應器液面上方。由於多肽-固相載體具有較強的粘壁性，一旦被粘到反應器液面上方就再也無法下來，也就是無法再參加反應。顯然第一代機器是無法自動作這樣的壓力調整的，這就是造成反應“死角”的重要原因。反應死角會降低多肽合成的效率和多肽的純度，有的甚至造成合成的失敗。2）長時間氮氣鼓泡會使溶液揮發，液面降低後一部分多肽-固相載體就粘在液面上方，也無法再參加反應。3）氮氣消耗量大，運行成本增大。　ACT90的設計原理是反應器在直立下圍繞原點作左右擺動，或者圓周運動。ACT的多肽合成儀同樣具有反應溫和的特點，即轉動角度與速度都不能夠完全達到氨基酸耦合的極限，反應往往需要更長的時間。 第三代多肽合成儀　]第三代多肽合成儀誕生在上世紀九十年代b]　]代表産品是美國b]Applied Biosystems公司的ABI 433 peptide synthesizer 、C S Bio公司的CS336無死角多肽合成儀和Peptide Scientific Inc公司生産的全系列180-270度度機械攪拌多肽合成儀。。ABI433的設計原理是反應器上方相對固定，而下方作圓周360度快速旋轉，帶動反應器裏的固液兩相從底部向上作螺旋運動，一直達到反應器的最上方。換句話說，溶液可以達到反應器内部的任意點，真正做到瞭無死角。由於攪拌速率可達每分鍾1800轉的高速，反應得以充分完全。由於無死角的攪拌方式保證的肽的合成純度，ABI433型多肽合成儀（其退出多肽合成儀市場後最後一款儀器）至今在世界上還占有著(zhe)很大的比例。當然，ABI産品的售價也是最高的。由於部件使用頻率高，電磁閥會經常損壞，而ABI将7個電磁閥做成模塊化的設計，壞掉一個電磁閥必須要更換整個模塊，無形中增加瞭維修成本。 CS336的設計原理是反應器中點爲圓心，上下做180度旋轉攪拌，攪拌速度可達180rpm，同時其採用瞭氮氣鼓泡反應方式的優越性，将氮氣吹動作爲可選反應方式融入反應方法中，多肽合成儀在科研領域的高耦合率效果得到充分體現。 第四代多肽合成儀由於180度無死角的攪拌模式得到瞭越來越多的客戶的認可，Peptide Scientific Inc公司從2002年開始将180度上下翻轉的機械無極調速攪拌模式作爲其開發的全系列産品的标志性特征，從PSI200、300、400、500到600全系列多肽合成儀均採用180-270度上下翻轉的機械攪拌模式，PSI採用瞭數控馬達系統，攪拌速度無極可調，攪拌強度和速度在物理能量上發揮到瞭極緻。 第五代多肽合成儀美國CEM公司以蛋白質有機反應設備的制造著稱，推出瞭微波多肽合成儀Liberty。其採用微波加熱方式，大大提高瞭反應速度，将反應的速率增加到之前多肽合成儀的幾倍甚至十幾倍。其與生俱來的特點得到瞭很多研發型客戶的認可。 藥物篩選型多肽合成儀如ACT公司推出的106通道異步全自動多肽合成儀、AAPPTEC公司推出的96通道全自動多肽合成儀、PTI公司推出的98通道全自動多肽合成儀等。 多肽合成儀以固相合成爲反應原理，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，大大的減輕瞭每步産品提純的難度。爲瞭防止副反應的發生，參加反應的氨基酸的側鏈都是保護的。羧基端是遊離的，並(bìng)且在反應之前必須活化。固相合成方法有兩種，即Fmoc和tBoc。由於Fmoc比tBoc存在很多優勢，現在大多採用Fmoc法合成，但對於某些短肽，tBoc因其産率高的優勢仍然被很多企業所採用。

具體合成由下列幾個(gè)循環(huán)組成：

1） 去保護(hù)：Fmoc保護(hù)的柱子和單(dān)體必須用一種堿性溶劑（piperidine）去 除氨基的保護(hù)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(dān)體與遊離的氨基反應交聯，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：這兩步反應反複(fù)循環直到合成完成。

3） 洗脫和脫保護(hù)：多肽從(cóng)柱上洗脫下來，其保護(hù)基團被一種脫保護(hù)劑（TFA） 洗脫和脫保護(hù)。 反應器

數百年來，制藥業的反應器/反應釜 設備(bèi)以玻璃材質最爲常見，因其完全透明且耐腐蝕，而被衆多化學、生物學專家沿用。多肽合成的過程需要操作人員直觀監測，同時合成後可進行在線切割（切割試劑TFA的強腐蝕性對反應器材質有瞭(le)極大限制），這些要求限制反應器以玻璃材質最爲适用。

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，正如很多國産(chǎn)設備(bèi)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

氨基酸儲罐

溶劑儲罐

量筒

轉液瓶

感應器

多端觸(chù)發器自感應定量量取法，直觀、科學、相對(duì)誤差最低。

廢液桶

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(cè)廢液情況，避免溢出。 電(diàn)磁閥

多肽合成儀中的電磁閥屬於(yú)敏感配件，其控制液路的串聯與閉(bì)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。

控制面闆

控制面闆内往往含有光敏組建，部分控制電(diàn)磁閥(fá)以及感應器控制組。與電(diàn)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。

軟件系統

多肽合成儀的操作軟(ruǎn)件。不同品牌合成儀所注冊(cè)的軟(ruǎn)件也不同。 UV Monitor

在多肽合成儀中，在線檢測(cè)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(cóng)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。

對於(yú)不熟悉多肽合成儀操作的用戶來說，UV Monitor是相當(dāng)重要的。

試劑檢測(cè)：沒有選購在線檢測(cè)附件的多肽合成儀用戶，也可以採(cǎi)用試劑檢測(cè)方法做基本的耦合效果測(cè)定實驗。

固相多肽合成中，主要是通過檢測(cè)樹脂上遊離氨基來判斷連接效率，檢測(cè)方法稱(chēng)爲Kaiser方法，其檢測(cè)結果，如果有遊離氨基的時候，顯示蘭色，或紅褐色（pro，ser，His）。

Kaiser試(shì)劑(jì)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(chù)理後，重蒸後再使用。檢測(cè)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，表明還有遊離氨基，否則說明連接完全。

其它檢(jiǎn)測(cè)遊離氨基的方法：三硝基苯磺酸法，苦味酸法，溴芬蘭法等