JPH06128286A - 自動ペプチド合成装置 - Google Patents

自動ペプチド合成装置

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JPH06128286A
JPH06128286A JP4301775A JP30177592A JPH06128286A JP H06128286 A JPH06128286 A JP H06128286A JP 4301775 A JP4301775 A JP 4301775A JP 30177592 A JP30177592 A JP 30177592A JP H06128286 A JPH06128286 A JP H06128286A
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acyl component
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acyl
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Seishi Nokihara
清史 軒原
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Shimadzu Corp
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Abstract

(57)【要約】 【構成】本発明は、自動ペプチド合成装置の反応槽から
廃液槽への流路において、未反応アシル成分を回収、再
生してアシル成分を再利用するアシル成分回収ライン、
および反応溶媒を回収、蒸留して精製カラムを通し、溶
媒を再利用する溶媒回収ラインを備えてなる自動ペプチ
ド合成装置に関する。 【効果】高価なアシル成分や溶媒の回収と精製によっ
て、これまで10gを超えるような大量のペプチド合成
におけるランニングコストが低減化し、その結果、経済
的な負担が回避され、環境破壊に繋がる物質の廃棄の量
の低減ができる。さらに、環境破壊の原因となる大量の
廃液(有機溶媒)の大幅な削減による原料購入費や廃液
処理費用等の低減を図ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は自動ペプチド合成装置に
おいて、未反応アシル成分と反応溶媒とを回収する経路
を有する自動ペプチド合成装置に関する。
【0002】
【従来の技術・発明が解決しようとする課題】ペプチド
の固相合成は、固相支持体上にアミノ酸を順次結合させ
ていく過程で保護基を外し、アシル成分を導入する工程
を繰り返し行って、目的のペプチドを合成する手法であ
る。この合成は基本的には化学合成であり、大過剰のア
シル成分を逐次反応させ、中間の生成物の確認をするこ
となく合成を進める。ペプチドのアミノ酸数が増えれば
この工程も当然増加し、反応生成物中に残存するアシル
成分等の反応系残存物はコンタミネーションの原因とな
るため、有機溶媒で洗浄するが、その使用量は膨大であ
る。例えば、メチレンクロライドを用いるBOC法では
アミノ酸5個からなるペプチドを1g合成するにはおよ
そ10リットル以上の廃溶媒が排出される。
【0003】ペプチド合成の原料となるアミノ酸は、通
常カルボキシル末端の活性化された誘導体に変換されて
反応に用いられ、非常に高価である。そのアシル成分を
10倍量用いても、実際に反応にあずかるのは理論的に
は等量であるため、9倍量は廃棄していることになる。
しかしながら固相上での反応を完全に進行させるために
は、通常4倍以上の量を使用せねばならない。この計算
は実験段階や、小規模合成においては経済的負担は少な
いが、合成規模が大きくなるとその経費を見逃すことは
できない。
【0004】また、ペプチド合成に使用されるジメチル
ホルムアミド(DMF)、メチレンクロライド、N−メ
チルピロリドン、ジメチルアセトアミドのような溶媒
は、そのまま廃棄すれば環境汚染の原因となる有害物質
であり、その回収処理にも莫大な費用がかかる。また特
に、頻繁に使用されるDMFはアミン化合物を不純物と
して含有していることがあり、合成プロセスにおける副
反応の原因となっていることは知られている。従って、
溶媒中の微量アミンや水分の除去は高効率な合成を可能
にする。
【0005】本発明者は、自動ペプチド合成装置におい
て、(1)大容量ペプチド合成におけるランニングコス
トの低廉化、(2)公害防止(環境破壊の防止)を目的
として鋭意研究を行った。その結果、反応後の廃液溜ま
での経路に回収経路を設けることによって、各反応プロ
セスにしたがってバブルの切り換えを行い、溶媒やアシ
ル成分などの反応試薬等を回収・精製する装置を配設
し、この装置により回収されたアシル成分を精製分析し
たところ、再使用可能である程度までに精製可能である
ことを見いだし、本発明を完成した。
【0006】
【課題を解決するための手段】即ち、本発明は自動ペプ
チド合成装置の反応槽から廃液槽への流路において、未
反応アシル成分を回収、再生してアシル成分を再利用す
るアシル成分回収ライン、および反応溶媒を回収、蒸留
して精製カラムを通し、溶媒を再利用する溶媒回収ライ
ンを備えてなる自動ペプチド合成装置に関する。
【0007】
【作用】自動ペプチド合成装置の反応槽から廃液槽への
流路において、アシル成分回収ラインおよび溶媒回収ラ
インを配設することにより、反応槽から排出される廃液
から未反応アシル成分を回収、再生して高価なアシル成
分であるアミノ酸誘導体を再利用することができ、また
反応溶媒の回収、精製により溶媒を再利用することがで
きる。従って、大量のペプチド合成における収率や純度
を含め製造コストの問題が解消され、また環境破壊の原
因となる廃液の大幅な削減を実現することができる。
【0008】
【実施例】以下、図面を以て本発明を説明する。経路X
−fx、および経路Y1 、経路Y2 は、従来のペプチド
合成装置でのアシル成分および溶媒供給経路と廃液のた
めの経路である。経路Xと経路aとの切り換えおよび経
路fと経路fxの切り換えは、ペプチド合成をコントロ
ールするコンピュータ(図示せず)によるバブルの切り
換え指令で行われる。
【0009】(1)アシル成分の回収 アシル成分調製槽Aは取外し可能なカートリッジが好ま
しい。アシル成分は通常の合成ではプレアクチベーショ
ンにより活性エステル型になっている。ペプチド結合生
成反応に供されるアシル成分は、専用のボトル内へ添加
される試薬によって活性化され、側鎖およびNα保護ア
ミノ酸活性エステルとして反応槽へ導かれるが、反応終
了後に経路aを介してもとのアシル成分調製槽Aに戻
る。この回収されたアシル成分中には、未反応のアシル
成分、添加したアミン、活性化に用いたヒドロキシベン
ゾトリアゾール(HOBt)等が混在している。アシル
成分調製槽Aでは回収されたアシル成分を再利用するた
めのアシル成分の再生が手動あるいは自動で行なわれ、
保護アミノ酸誘導体として再利用される。なお、アシル
成分がアミノ酸誘導体ではなく保護ペプチドフラグメン
トを用いる場合、回収は更に重要な意味をもつ。
【0010】該アシル成分の回収再生は概ね以下の通り
である。まず、カップリング反応後経路Xと経路aから
送液回収により集められたアシル成分のうち、アシル成
分が酢酸エチルに溶解するものは酢酸エチルによる抽出
を行う。酢酸エチルを炭酸水素ナトリウム溶液でアルカ
リ性とした後、酸(例えばクエン酸)で中和する。食塩
飽和水で充分洗浄した後、有機層をNa2 SO4 等で脱
水させ濃縮する。得られた残渣に石油エーテル等を加え
ると、保護アミノ酸誘導体が析出する。酢酸エチルに溶
解しない活性化アシル成分は、炭酸水素ナトリウム水溶
液を加えることによって容易に分解してもとのカルボキ
シル基(Nα側鎖保護アミノ酸)に変換される特徴を利
用して、炭酸水素ナトリウム水溶液を加えてNα側鎖保
護アミノ酸または保護ペプチドフラグメントを沈殿させ
る。次いで沈殿物を集めて、水でよく洗浄する。再結晶
あるいは再沈澱物は各アミノ酸誘導体に関する公知の精
製法に従って処理し、その純度は薄層クロマトグラフィ
ー、高速液体クロマトグラフィー、マススペクトル、D
L分析、旋光度分析等にて行う。
【0011】(2)廃液中の溶媒の回収 反応槽の洗浄に使用された廃液は経路Xとfxを経て廃
液溜IVに送られる。その経路中で溶媒を回収する経路f
を設ける。経路fには回収した溶媒を蒸留する前にpH
の変動を検知して、回収溶媒中の酸塩基を中和させる手
段を設けるのが好ましい。例えば、経路fにd/fにp
Hセンサーを設置し、廃液のpHの変動が検知された場
合には、回収溶媒中の酸塩基を中和させるために試薬供
給ユニットDを介して経路eを経て回収槽IIへ送る。試
薬供給ユニットDからは希塩酸等の中和のため試薬が供
給される。回収槽II内には攪拌用モーターMがあり、で
きるだけ均一に攪拌する。回収廃液はさらに経路gを介
して、連続蒸留装置III へ導かれる。経路gには例えば
約2μmの孔を有するフィルターが設置されており、フ
ィルター通過分は連続蒸留装置へ送られ、固形分はこの
精製経路から除去される。
【0012】連続蒸留装置III では精密蒸留を行う。高
沸点物や、残渣(例えばアミノ酸誘導体)更に合成中の
プロセスで再利用コストに引き合わない成分、例えば脱
保護基用の試薬の豊富な廃液等は選別して経路hまたは
fxを経て廃液溜IVへと導く。蒸留された再利用のため
の溶媒は経路jを介して複数のカラム(C、B)を通過
し、ペプチド合成装置の溶媒槽Iへ導かれ、反応槽に供
給される。これらのカラムとしては、蒸留された溶媒に
は水分、副生アミノ酸等が残存していることから、水分
や微量に残存するアミン等は例えばモレキュラーシーブ
や活性炭カラムにて除去できる。
【0013】本発明におけるアシル成分回収ライン、溶
媒回収ラインは大容量の連続フロー又はバッチ式合成機
に設置し、各ケミカル反応のプロセスに従って、バルブ
切り換えを行なうことにより回収操作がなされる。
【0014】
【発明の効果】高価なアシル成分や溶媒の回収と精製に
よって、これまで10gを超えるような大量のペプチド
合成におけるランニングコストが低減化し、その結果、
経済的な負担が回避され、環境破壊に繋がる物質の廃棄
の量の低減ができる。さらに、環境破壊の原因となる大
量の廃液(有機溶媒)の大幅な削減による原料購入費や
廃液処理費用等の低減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は本発明の自動ペプチド合成装置における
アシル成分回収ラインおよび溶媒回収ラインのプロセス
フローシートの概略を示す図である。
【符号の説明】
I 溶媒槽 II 回収槽 III 連続蒸留装置 IV 廃液溜 A アシル成分調製槽 B カラム C カラム D 試薬供給ユニット
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成5年3月1日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0009
【補正方法】変更
【補正内容】
【0009】(1)アシル成分の回収 アシル成分調製槽Aは取外し可能なカートリッジが好ま
しい。アシル成分は通常の合成ではプレアクチベーショ
ンにより活性エステル型になっている。ペプチド結合生
成反応に供されるアシル成分は、専用のボトル内へ添加
される試薬によって活性化され、側鎖およびNα保護ア
ミノ酸活性エステルとして反応槽へ導かれるが、反応終
了後に経路aを介してもとのアシル成分調製槽Aに戻
る。この回収されたアシル成分中には、未反応のアシル
成分、添加したアミン、活性化に用いたヒドロキシベン
ゾトリアゾール(HOBt)等が混在している。フラク
ションコレクターに回収されたアシル成分再利用する
ためアシル成分の再生手動あるいは自動で行な
保護アミノ酸誘導体として再利用される。また、該アシ
ル成分はアシル成分調製槽Aに回収することも可能であ
る。この場合、アシル成分の再生は別系により手動で行
われる。なお、アシル成分がアミノ酸誘導体ではなく保
護ペプチドフラグメントを用いる場合、回収は更に重要
な意味をもつ。
【手続補正2】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図1
【補正方法】変更
【補正内容】
【図1】

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 自動ペプチド合成装置の反応槽から廃液
    槽への流路において、未反応アシル成分を回収、再生し
    てアシル成分を再利用するアシル成分回収ライン、およ
    び反応溶媒を回収、蒸留して精製カラムを通し、溶媒を
    再利用する溶媒回収ラインを備えてなる自動ペプチド合
    成装置。
  2. 【請求項2】 回収した溶媒を蒸留する前にpHの変動
    を検知して、回収溶媒中の酸塩基を中和させる手段をさ
    らに有する請求項1記載の自動ペプチド合成装置。
JP4301775A 1992-10-13 1992-10-13 自動ペプチド合成装置 Pending JPH06128286A (ja)

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JP4301775A JPH06128286A (ja) 1992-10-13 1992-10-13 自動ペプチド合成装置
US08/131,618 US5362447A (en) 1992-10-13 1993-10-05 Automated peptide synthesizer
EP93116375A EP0592968A1 (en) 1992-10-13 1993-10-08 Automated peptide synthesizer

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JP4301775A JPH06128286A (ja) 1992-10-13 1992-10-13 自動ペプチド合成装置

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EP (1) EP0592968A1 (ja)
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EP0592968A1 (en) 1994-04-20
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