固相肽合成方法和相关系统技术方案

提供了用于固相肽合成的方法和系统。固相肽合成是已知的工艺，其中将氨基酸残基添加至已固定在固体支持物上的肽。通过活化的氨基酸与固定肽的氨基酸残基之间的偶联反应添加新氨基酸残基。氨基酸可以使用例如碱和活化剂来活化。本文所述的某些发明专利技术构思涉及用于活化氨基酸的方法和系统。与常规活化技术相比，这些系统和方法可允许更少的副反应和更高的产率，以及在不需要昂贵和/或复杂工艺的情况下在逐个残基的基础上定制偶联反应。

Solid phase peptide synthesis and related systems

Methods and systems for solid-phase peptide synthesis are provided. Solid phase peptide synthesis is a known process in which amino acid residues are added to peptides immobilized on solid supports. New amino acid residues were added through the coupling reaction between the amino acids of the activated amino acids and the amino acids of the immobilized peptides. Amino acids can be activated by using alkali and activator. Some of the inventive ideas described herein involve methods and systems for activating amino acids. Compared with conventional activation techniques, these systems and methods allow less side reactions and higher yields, as well as to customize coupling reactions on the basis of one by one residue without expensive and / or complex processes.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】固相肽合成方法和相关系统相关申请本申请根据35U.S.C.§119(e)要求2015年9月17日提交的美国临时申请序列号62/220,232的优先权，其内容通过引用整体并入本文用于所有目的。
一般性地描述了用于进行固相肽合成的方法和系统。
技术介绍
固相肽合成是用于在固体支持物上化学合成肽的工艺。在固相肽合成中，氨基酸或肽通常经由C末端与固体支持物结合。通过偶联反应向结合的氨基酸或肽添加新的氨基酸。由于非期望反应的可能性，因此通常使用保护基团。固相肽合成已经成为化学肽合成的标准实践。已经通过自动化固相肽合成仪的商业成功证明了固相肽合成的广泛效用。虽然固相肽合成已经使用了30多年，但是尚未开发出对单个偶联反应提供高度控制和/或使副反应最小化的自动化固相肽合成仪。因此，需要改进的方法和系统。
技术实现思路
一般性地描述了固相肽合成方法和相关系统。某些实施方案涉及用于活化氨基酸的系统和方法。在一些实施方案中，活化剂可以以减少副反应的量和提高产率的方式组合。在一些情况下，本专利技术的主题涉及相关产品，对特定问题的替代解决方案，和/或一个或更多个系统和/或制品的多个不同用途。在一组实施方案中，提供了一些方法。在一个实施方案中，操作肽合成系统的方法包括使包含氨基酸的第一流体流流动，使包含碱的第二流体流流动，在混合区合并第一流体流和第二流体流以形成混合流体流，以及使混合流体流流动至反应器。在这样的实施方案中，混合区处的混合流体流中氨基酸与碱的摩尔比在反应器处的氨基酸与碱的摩尔比的10％以内。在另一个实施方案中，操作肽合成系统的方法包括使包含活化剂的第一流体流流动，使包含碱的第二流体流流动，在混合区合并第一流体流和第二流体流以形成混合流体流，以及使混合流体流流动至反应器。在这样的实施方案中，混合区处的混合流体流中碱与活化剂的摩尔比在反应器处的碱与活化剂的摩尔比的10％以内。在一个实施方案中，操作肽合成系统的方法包括使包含氨基酸的第一流体流流动，使包含碱的第二流体流流动，在混合区合并第一流体流和第二流体流以形成混合流体流，以及使混合流体流流动至反应器。在这样的实施方案中，在从氨基酸和碱中至少一者最初到达反应器的时间点开始的时间段内，混合区处的混合流体流中氨基酸与碱的摩尔比在反应器处的氨基酸与碱的摩尔比的10％以内。在另一个实施方案中，操作肽合成系统的方法包括使包含活化剂的第一流体流流动，使包含碱的第二流体流流动，在混合区合并第一流体流和第二流体流以形成混合流体流，以及使混合流体流流动至反应器。在这样的实施方案中，在从碱和活化剂中至少一者最初到达反应器的时间点开始的时间段内，混合区处的混合流体流中碱与活化剂的摩尔比在反应器处的碱与活化剂的摩尔比的10％以内。在一个实施方案中，起始肽合成系统的操作的方法包括使包含氨基酸的第一流体流流动至混合区，使包含碱的第二流体流流动至混合区，在混合区合并第一流体流和第二流体流以形成具有前缘(leadingedge)的混合流体流，以及使混合流体流流动至反应器。在这样的实施方案中，在前缘进入反应器时在前缘处测量的氨基酸与碱的摩尔比在混合区处的混合流体流中氨基酸与碱的摩尔比的10％以内。在另一个实施方案中，起始肽合成系统的操作的方法包括使包含活化剂的第一流体流流动至混合区，使包含碱的第二流体流流动至混合区，在混合区合并第一流体流和第二流体流以形成具有前缘的混合流体流，以及使混合流体流流动至反应器。在这样的实施方案中，在前缘进入反应器时在前缘处测量的碱与活化剂的摩尔比在混合区处的混合流体流中碱与活化剂的摩尔比的10％以内。在一个实施方案中，起始肽合成系统的操作的方法包括开始包含氨基酸的第一流体流从第一试剂储存器至混合区的流动，开始包含碱的第二流体流从第二试剂储存器至混合区的流动，以使得第一流体流和第二流体流彼此在约10ms内到达混合区，在混合区合并第一流体流和第二流体流以形成混合流体流，以及使混合流体流流动至反应器。在另一个实施方案中，起始肽合成系统的操作的方法包括开始包含活化剂的第一流体流从第一试剂储存器至混合区的流动，开始包含碱的第二流体流从第二试剂储存器至混合区的流动，以使得第一流体流和第二流体流彼此在约10ms内到达混合区，在混合区合并第一流体流和第二流体流以形成混合流体流，以及使混合流体流流动至反应器。在一个实施方案中，操作肽合成系统的方法包括：在接合部(junction)合并包含氨基酸的第一流体流和包含碱的第二流体流以形成混合流体流，以及使混合流体流从接合部流动至反应器并将混合流体流引入反应器中，其中混合流体流从接合部至反应器的停留时间为至少约0.1秒且小于约30秒，并且其中从形成混合流体流至将混合流体流引入反应器，混合流体流中氨基酸与碱的摩尔比变化不超过10％。在另一个实施方案中，起始肽合成系统的操作的方法包括使包含氨基酸的第一流体流流动至混合区，使包含碱的第二流体流流动至混合区，在混合区合并第一流体流和第二流体流以形成具有前缘的混合流体流，以及使混合流体流流动至反应器，其中在前缘进入反应器时在前缘处测量的氨基酸与碱的摩尔比在前缘进入反应器之后至少约10ms时反应器入口处的混合流体流中氨基酸与碱的摩尔比的10％以内。在一个实施方案中，起始肽合成系统的操作的方法包括使包含活化剂的第一流体流流动至混合区，使包含碱的第二流体流流动至混合区，在混合区合并第一流体流和第二流体流以形成具有前缘的混合流体流，以及使混合流体流流动至反应器，其中在前缘进入反应器时在前缘处测量的活化剂与碱的摩尔比在前缘进入反应器之后至少约10ms时反应器入口处的混合流体流中活化剂与碱的摩尔比的10％以内。当结合附图考虑时，本专利技术的其他优点和新特征将由本专利技术的多个非限制性实施方案的以下详细描述变得明显。在本说明书和通过引用并入的文献包括矛盾和/或不一致的公开内容的情况下，应以本说明书为准。附图说明将通过参考附图以示例的方式描述本专利技术的非限制性实施方案，附图是示意性的，并且不旨在按比例绘制。在图中，所示的各个相同或几乎相同的部件通常由单个数字表示。为了清楚起见，每个图中并未标出每个部件，在示例性说明对于使本领域普通技术人员理解本专利技术不是必需的情况下，也未示出本专利技术的各个实施方案的每个部件。在图中：图1是根据一组实施方案的固相肽合成的示意图；图2A是根据一组实施方案的用于进行肽合成的系统的示意图；图2B是根据一组实施方案的用于进行肽合成的系统的示意图；图3A是根据某些实施方案的肽合成系统的示例性示意图；图3B是根据某些实施方案的合成肽的色谱图；以及图3C是根据某些实施方案的两种活化剂的浓度谱；图4A是根据一组实施方案的合成肽的色谱图；图4B是根据一组实施方案的鉴定产物的百分比相对于在多种流量下合成的肽的产物的图；图5A是根据一组实施方案的自动化流动固相合成仪的照片；图5B是根据某些实施方案的肽合成的循环图；图5C是根据一组实施方案的酰基载体蛋白质(65-74)合成的粗产物的LC-MS色谱图；图5D是根据一组实施方案的一个偶联和去保护循环的UV吸收光谱；图6A是根据一组实施方案的通过不同方法合成的生长激素释放激素(GHRH)的LC-MS色谱图；图6B是根据一组实施方案的使用不同方法合成的胰岛素B链的LC-MS色谱图；图本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.起始肽合成系统的操作的方法，其包括：使包含活化剂的第一流体流流动至混合区；使包含碱的第二流体流流动至所述混合区；在混合区合并所述第一流体流和所述第二流体流以形成具有前缘的混合流体流；以及使所述混合流体流流动至反应器，其中在所述前缘进入所述反应器时在所述前缘处测量的所述活化剂与所述碱的摩尔比在所述前缘进入所述反应器之后至少约10ms时所述反应器入口处的所述混合流体流中所述活化剂与所述碱的摩尔比的10％以内。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.09.17 US 62/220,2321.起始肽合成系统的操作的方法，其包括：使包含活化剂的第一流体流流动至混合区；使包含碱的第二流体流流动至所述混合区；在混合区合并所述第一流体流和所述第二流体流以形成具有前缘的混合流体流；以及使所述混合流体流流动至反应器，其中在所述前缘进入所述反应器时在所述前缘处测量的所述活化剂与所述碱的摩尔比在所述前缘进入所述反应器之后至少约10ms时所述反应器入口处的所述混合流体流中所述活化剂与所述碱的摩尔比的10％以内。2.起始肽合成系统的操作的方法，其包括：使包含氨基酸的第一流体流流动至混合区；使包含碱的第二流体流流动至所述混合区；在混合区合并所述第一流体流和所述第二流体流以形成具有前缘的混合流体流；以及使所述混合流体流流动至反应器，其中在所述前缘进入所述反应器时在所述前缘处测量的所述氨基酸与所述碱的摩尔比在所述前缘进入所述反应器之后至少约10ms时在所述反应器入口处的所述混合流体流中所述氨基酸与所述碱的摩尔比的10％以内。3.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中在所述前缘进入所述反应器时在所述前缘处测量的所述氨基酸与所述碱的摩尔比在所述前缘进入所述反应器之后至少约50ms、至少约100ms、或至少约1秒时在所述反应器入口处的所述混合流体流中所述氨基酸与所述碱的摩尔比的10％以内。4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中在所述前缘离开所述混合区时在所述前缘处测量的所述活化剂与所述碱的摩尔比在所述前缘离开所述混合区之后至少约10ms时在所述混合流体流离开所述混合区时所述混合流体流中所述活化剂与所述碱的摩尔比的10％以内。5.起始肽合成系统的操作的方法，其包括：开始包含氨基酸的第一流体流从第一试剂储存器至混合区的流动；开始包含碱的第二流体流从第二试剂储存器至所述混合区的流动，以使得所述第一流体流和所述第二流体流彼此在约10ms内到达所述混合区；在混合区合并所述第一流体流和所述第二流体流以形成混合流体流；以及使所述混合流体流流动至反应器。6.起始肽合成系统的操作的方法，其包括：开始包含活化剂的第一流体流从第一试剂储存器至混合区的流动；开始包含碱的第二流体流从第二试剂储存器至所述混合区的流动，以使得所述第一流体流和所述第二流体流彼此在约10ms内到达所述混合区；在混合区合并所述第一流体流和所述第二流体流以形成混合流体流；以及使所述混合流体流流动至反应器。7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其包括使包含活化剂的第三流体流流动。8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其包括使包含氨基酸的第三流体流流动。9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其还包括在所述混合区合并所述第一、第二和第三流体流。10.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其包括使包含添加剂的第四流体流流动，所述添加剂选自离液盐、共溶剂和表面活性剂。11.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其还包括在所述混合区合并所述第一、第二、第三和第四流体流。12.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中在所述前缘进入所述反应器时在所述前缘处测量的所述氨基酸与所述碱的摩尔比在所述混合区处的所述混合流体流中所述碱与所述活化剂的摩尔比的10％以内。13.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中在所述前缘进入所述反应器时在所述前缘处测量的所述碱与所述活化剂的摩尔比在所述混合区处的所述混合流体流中所述碱与所述活化剂的摩尔比的10％以内。14.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中在所述前缘进入所述反应器时在所述前缘处测量的所述氨基酸与所述碱的摩尔比在所述前缘进入所述反应器之后至少约10ms时在所述反应器入口处的所述混合流体流中所述活化剂与所述碱的摩尔比的10％以内。15.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中在所述前缘进入所述反应器时在所述前缘处测量的所述碱与所述活化剂的摩尔比在所述前缘进入所述反应器之后至少约10ms时在所述反应器入口处的所述混合流体流中所述活化剂与所述碱的摩尔比的10％以内。16.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述混合流体流中氨基酸与碱的摩尔比超过约1∶1。17.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述活化剂选自碳二亚胺、胍盐、磷盐和脲盐。18.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述第一流体流的前缘在所述第二流体流的前缘的10ms内到达所述混合区。19.操作肽合成系统的方法，其包括：在接合部合并包含氨基酸的第一流体流和包含碱的第二流体流以形成混合流体流；以及使所述混合流体流从所述接合部流动至反应器并将所述混合流体流引入所述反应器中，其中所述混合流体流从所述接合部至所述反应器的停留时间为至少约0.1秒且小于约30秒，并且其中从形成所述混合流体流至将所述混合流体流引入所述反应器，所述混合流体流中所述氨基酸与所述碱的摩尔比变化不超过10％。20.操作肽合...

【专利技术属性】
技术研发人员：达勒·阿林顿·托马斯三世，亚历山大·詹姆斯·米亚利斯，布雷德利·L·彭泰卢特，马克·大卫·西蒙，安德烈亚·阿达莫，帕特里克·路易斯·海德尔，克拉夫斯·F·詹森，
申请(专利权)人：麻省理工学院，
类型：发明
国别省市：美国,US