[發(fā)明專利]多通路預(yù)活化裝置、肽核酸制備系統(tǒng)及預(yù)活化和合成方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210146026.8
• 申請日: 2012-05-11
• 公開（公告）號: CN102702304A
• 公開（公告）日: 2012-10-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉正春;鄔燕琪;王宏銀;楊飛鵬
• 申請（專利權(quán)）人: 中南大學(xué)
• 主分類號: C07K1/00
• 分類號: C07K1/00;C07K14/00;C40B50/06
• 代理公司: 長沙市融智專利事務(wù)所 43114
• 代理人: 黃美成

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于生物大分子制備技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及多通路預(yù)活化裝置、肽核酸制備系統(tǒng)及預(yù)活化和合成方法。

背景技術(shù)

肽核酸(PNA)是DNA的類似物，PNA的主鏈骨架是由N-(2-氨基乙基)甘氨酸與核酸堿基通過亞甲基羰基連接而成的。PNA可以特異性地與DNA或RNA雜交，形成穩(wěn)定的復(fù)合體。同時，PNA作為雜交探針大大提高了遺傳學(xué)檢測和醫(yī)療診斷的效率和靈敏度。

當(dāng)前，國內(nèi)外市場上仍然沒有推出針對PNA的合成設(shè)備，PNA的合成與DNA及多肽的合成方法類似，需要經(jīng)過循環(huán)若干次的脫保護(hù)反應(yīng)，偶聯(lián)反應(yīng)，蓋帽反應(yīng)。因此，現(xiàn)有PNA的制備主要通過DNA或多肽合成儀或人工來合成。雖然PNA是DNA及多肽的類似物，但由于PNA在分子結(jié)構(gòu)與化學(xué)性質(zhì)上不同于DNA或多肽，在PNA的合成時需要進(jìn)行單體的預(yù)活化，而現(xiàn)有DNA或多肽合成儀都沒有單體預(yù)活化裝置，主要通過單體及活化劑在管道中的停留來控制活化，單體與活化劑混合不均，影響活化效果，直接降低單體偶聯(lián)效率。因此，需要提出了一種多通路預(yù)活化裝置、肽核酸制備系統(tǒng)及預(yù)活化和合成方法，解決PNA合成過程中存在的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對PNA在偶聯(lián)反應(yīng)前需要進(jìn)行單體預(yù)活化的要求，對現(xiàn)有的制備方法進(jìn)行改進(jìn)，設(shè)計多通路預(yù)活化裝置，實現(xiàn)在偶聯(lián)反應(yīng)前進(jìn)行單體試劑的定量、定時混合活化，讓單體試劑保持較高的活性，通過多通路預(yù)活化裝置提高偶聯(lián)反應(yīng)效率，實現(xiàn)肽核酸的自動、高效合成。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種多通路預(yù)活化裝置，包括主體和一個氣壓平衡開關(guān)；所述的主體外部設(shè)有出液口和多個進(jìn)液口，其中一個進(jìn)液口與氣壓平衡開關(guān)相連，其余的進(jìn)液口與試劑瓶相連；

主體內(nèi)部設(shè)有一個混合池；混合池上設(shè)有多個進(jìn)液孔，多個進(jìn)液孔與多個進(jìn)液口一對一連通；

混合池底部設(shè)有出液孔，出液孔與出液口連通。

所述多通路預(yù)活化裝置主體為圓柱體形，混合池的上部分為圓柱形，混合池的底部為漏斗形，進(jìn)液口與出液口均設(shè)置在主體的外壁上。

一種肽核酸制備系統(tǒng)包括多通路預(yù)活化裝置，還包括惰性氣源、氣體電磁閥陣列、流體電磁閥陣列、PLC、計算機(jī)、反應(yīng)池和多個試劑瓶；

所述的氣體電磁閥陣列包括多個電磁閥，氣壓平衡開關(guān)及電磁閥陣列中的電磁閥受控于PLC；電磁閥陣列的公共進(jìn)氣口與惰性氣源連接，電磁閥陣列的一個出氣口直接接多通路預(yù)活化裝置的一個進(jìn)液口，電磁閥陣列的其他出氣口分別一一對應(yīng)地接試劑瓶；

試劑瓶分為裝有需要預(yù)活化試劑的試劑瓶和裝有不需要預(yù)活化試劑的試劑瓶；

裝有需要預(yù)活化試劑的試劑瓶與多通路預(yù)活化裝置的其余進(jìn)液口相連；如果裝有需要預(yù)活化試劑的試劑瓶有多個時，每一個裝有需要預(yù)活化試劑的試劑瓶與一個進(jìn)液口對應(yīng)；

多通路預(yù)活化裝置的出液口接流體電磁閥陣列的一個進(jìn)液口相連；流體電磁閥陣列的其余進(jìn)液口接裝有不需要預(yù)活化試劑的試劑瓶；流體電磁閥陣列的公共出液口接反應(yīng)池的進(jìn)液口；

流體電磁閥陣列中包含有多個電磁閥，反應(yīng)池的出液口與廢液瓶相連，PLC與計算機(jī)通信連接。

肽核酸制備系統(tǒng)中的電磁閥為二通電磁閥或三通電磁閥。

基于肽核酸制備系統(tǒng)的預(yù)活化肽核酸單體的方法包括以下步驟：

（1）PLC打開多通路預(yù)活化裝置中的氣壓平衡開關(guān)，此時多通路預(yù)活化裝置處于可接收試劑的狀態(tài)；

（2）PLC同時打開氣體電磁閥陣列中分別與裝有肽核酸單體、堿溶液和活化劑的試劑瓶連接的電磁閥；使肽核酸單體、堿溶液及活化劑按體積比為1:1:1同時輸送多通路預(yù)活化裝置中的混合池中；

（3）PLC首先關(guān)閉氣壓平衡開關(guān)，再關(guān)閉氣體電磁閥陣列中分別與裝有肽核酸單體、堿溶液和活化劑的試劑瓶連接的電磁閥，停止試劑輸送；

（4）等待90～200秒使肽核酸單體溶液完全混合活化，完成肽核酸單體的活化。

基于肽核酸制備系統(tǒng)的合成肽核酸單鏈的方法，PLC按照從計算機(jī)接收的指令執(zhí)行以下具體工作：

（1）計數(shù)器i＝1，其中i對應(yīng)肽核酸序列的第i位；

（2）脫保護(hù)反應(yīng)：在PLC的控制下，試劑瓶中的脫保護(hù)試劑被直接輸送到反應(yīng)池，等待脫保護(hù)試劑充滿反應(yīng)池后，PLC停止脫保護(hù)試劑輸送，等待5～10分鐘完成脫保護(hù)反應(yīng)；

（3）清洗流路：