A visualized fully automatic coupling reactor can realize covalent coupling of carboxyl and amino groups. The reactor is composed of an activation chamber, a light source, a photoelectric sensor, an electromagnet and a reaction cell. The activation chamber is used for carboxyl EDC/sulfo_NHS activation, and the subsequent coupling reaction is initiated by using functional magnetic nanoparticles as an indicator to reflect the activation degree. The light source and photoelectric sensor are used to capture the signal of carboxyl activation and start the electromagnet, the electromagnet is used to separate indicator and carboxyl activation solution, and the reaction cell is used for covalent coupling of amino group with activated carboxyl group. The invention realizes visualization of carboxyl activation and automation of coupling reaction control based on the properties of functionalized magnetic nanoparticles, effectively solves the problems of low coupling efficiency and poor repeatability of EDC/sulfo_NHS coupling reaction, and can be widely used in scientific research and production, and has broad market prospects.
【技术实现步骤摘要】
一种可视化全自动偶联反应装置
本专利技术涉及一种化学反应装置,具体说是涉及一种用于羧基和氨基EDC/sulfo-NHS偶联的可视化全自动反应装置。
技术介绍
偶联反应是由两个分子通过化学反应而得到一个分子的过程,不仅可以用于有机合成,在生物、医药和检测分析等领域也得到广泛的应用。其中,羧基(-COOH)和氨基(-NH2)的偶联是一种重要的偶联反应,特别是在生物和医药领域具有广泛的应用。EDC/sulfo-NHS偶联反应因具有反应速度快、副反应少、操作简单和生物活性保持率高的优点,是羧基和氨基偶联中应用最广的偶联法,特别是用于酶、抗体等蛋白质与其他分子的偶联,其反应式如下:反应物1(-COOH)+EDC→活性酯中间体活性酯中间体+反应物2(-NH2)→反应物1和反应物2的偶联物EDC/sulfo-NHS偶联反应的第一步是反应物1羧基的活化,反应物1的羧基在EDC存在的条件下被活化生成非常容易水解的活性酯中间体,sulfo-NHS的存在可以适当延缓该中间体的水解速度;EDC/sulfo-NHS偶联反应的第二步在反应物1羧基活化后加入具有氨基的反应物2,反应物2和活性酯中间体反应,生成酰胺键将反应物1和反应物2共价偶联。可见,EDC/sulfo-NHS偶联反应因活性酯中间体的极不稳定而导致偶联效率低和重复性差,不仅影响反应原料利用率造成资源浪费,还影响偶联产物的稳定性,阻碍其应用。如何提高EDC/sulfo-NHS偶联反应的偶联效率及其重复性,是长期困扰着相关领域的研发和生产人员的问题。准确掌握EDC/sulfo-NHS偶联反应中反应物羧基的活化过程,精准把握反 ...
【技术保护点】
1.一种可视化全自动偶联反应装置,可实现偶联反应物1的羧基和偶联反应物2的氨基的共价偶联,其特征在于:所述偶联反应装置由活化室、光源、光电传感器、电磁铁和反应池构成;其中所述活化室用于偶联反应物1羧基的EDC/sulfo‑NHS活化,活化过程中使用功能化磁性纳米颗粒为指示剂反映活化程度而启动后续的偶联反应;其中所述的光源用于产生平行单色光,透过活化室而被光电传感器检测;其中所述光电传感器用于接收来自光源的因功能化磁性纳米颗粒在羧基EDC/sulfo‑NHS活化过程中发生变化而产生的光信号,并启动电磁铁;其中所述电磁铁是在接收到启动信号后产生磁场,使活化室的功能化磁性纳米颗粒和活化后的偶联反应物1分离,后者被自动转移到反应池中;其中所述反应池用于偶联反应物2的氨基与活化后的偶联反应物1的羧基的共价偶联;其中所述功能化磁性纳米颗粒是直径在100纳米到500纳米之间的表面羧基化修饰的四氧化三铁颗粒。
【技术特征摘要】
1.一种可视化全自动偶联反应装置,可实现偶联反应物1的羧基和偶联反应物2的氨基的共价偶联,其特征在于:所述偶联反应装置由活化室、光源、光电传感器、电磁铁和反应池构成;其中所述活化室用于偶联反应物1羧基的EDC/sulfo-NHS活化,活化过程中使用功能化磁性纳米颗粒为指示剂反映活化程度而启动后续的偶联反应;其中所述的光源用于产生平行单色光,透过活化室而被光电传感器检测;其中所述光电传感器用于接收来自...
【专利技术属性】
技术研发人员:玉崧成,吴拥军,合思甜,何磊良,付晓丽,曾鑫,董佳佳,杨军辉,侯一心,丁帅,
申请(专利权)人:郑州大学,
类型:发明
国别省市:河南,41
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