Máy gia nhiệt PTFE được sử dụng như thế nào trong quá trình tổng hợp peptide và sản xuất Oligonucleotide?

Chu trình tổng hợp peptide và oligonucleotide kết thúc bằng bước phân tách tách kết quả ra khỏi nhựa thông qua axit trifluoroacetic (TFA) hoặc các axit mạnh khác. Để phân tách hiệu quả, hỗn hợp ăn mòn này phải được đun nóng và điều này đòi hỏi một bộ gia nhiệt có thể chịu được axit và không làm ô nhiễm kết quả có giá trị-cao. Đối với các peptide trị liệu và oligonucleotide tổng hợp, yêu cầu về độ tinh khiết là cực kỳ cao và việc lựa chọn thiết bị gia nhiệt trở thành một khía cạnh quan trọng của quy trình.

Bước phân cắt và khử bảo vệ trong tổng hợp pha rắn
Phân tử đích được tập hợp trên chất mang nhựa không hòa tan thông qua quá trình tổng hợp peptit pha rắn (SPPS) và tổng hợp oligonucleotit pha rắn. Toàn bộ chuỗi được lắp ráp và sau đó kết quả phải được tách ra khỏi nhựa. Đồng thời, các nhóm bảo vệ chuỗi bên (đối với peptide) hoặc nhóm bảo vệ bazơ/axit-không bền (đối với oligonucleotide) sẽ bị loại bỏ.

Loại cocktail phân tách thông thường để tổng hợp peptide là axit trifluoroacetic (TFA) là tác nhân phân tách chính, thường kết hợp với các chất tẩy như triisopropylsilane (TIS), nước hoặc 1,2-ethanedithiol (EDT). Để tổng hợp oligonucleotide, việc khử bảo vệ có thể được thực hiện bằng cách sử dụng dung dịch amoniac đậm đặc hoặc, trong một số kỹ thuật cực-nhẹ, bằng dung dịch chứa TFA.

thông thường, quá trình phân tách được thực hiện ở nhiệt độ tăng lên, thường từ 30 độ đến 60 độ, để đảm bảo giải phóng hoàn toàn sản phẩm trong thời gian chấp nhận được (1–4 giờ). Nhiệt độ cao hơn làm tăng tốc độ phân tách và mất khả năng bảo vệ, nhưng chúng cũng làm tăng khả năng hư hỏng sản phẩm nếu không được quản lý tốt. Hệ thống sưởi phải đồng nhất, có thể tái tạo và không có bất kỳ chất gây ô nhiễm nào.

TFA-Giải pháp chứa – Thử thách ăn mòn
Axit trifluoroacetic (pKa ~ 0,23) là một axit hữu cơ mạnh có khả năng hòa tan nhiều kim loại và làm hỏng các polyme được thiết kế điển hình. Hơi TFA cũng có tính ăn mòn rất cao ở nhiệt độ cao. Lò sưởi ngâm kim loại (titan, thép không gỉ 316L hoặc Hastelloy) có thể bị rỗ, ăn mòn giữa các hạt hoặc làm nhám bề mặt sau khi tiếp xúc với TFA nóng qua một số chu kỳ phân cắt.

Ăn mòn có thể đưa các ion kim loại (sắt, crom, niken, titan, v.v.) vào dung dịch phân cắt. Các ion kim loại này có thể tạo thành phức chất với sản phẩm peptide hoặc oligonucleotide, dẫn đến:

Mức giảm độ tinh khiết được đo bằng HPLC hoặc LC{0}}MS

Hoạt động sinh học không thể đoán trước

Ô nhiễm kim loại khó loại bỏ trong sản phẩm cuối cùng đông khô

Hơn nữa, các ion kim loại có thể xúc tác cho các quá trình phụ như oxy hóa dư lượng methionine hoặc tryptophan trong peptide hoặc khử purin trong oligonucleotide . Sự ô nhiễm như vậy không được phép đối với các dược phẩm đạt tiêu chuẩn GMP.

Máy sưởi PTFE khắc phục vấn đề sưởi ấm như thế nào
Lò sưởi ngâm polytetrafluoroethylene (PTFE) được chỉ định cho ứng dụng đòi hỏi khắt khe này, vì PTFE hoàn toàn có khả năng kháng axit trifluoroacetic ngay cả ở nhiệt độ cao. Hàng trăm chu kỳ phân cắt không gây ra sự tấn công hóa học, không phồng rộp hoặc suy thoái bề mặt. Thiết kế oligonucleotide tổng hợp peptide gia nhiệt PTFE cung cấp nguồn nhiệt trơ, sạch trực tiếp trong bình phân tách hoặc trong một-bình chứa gia nhiệt trước cho cocktail TFA.

Hoàn toàn kháng lại TFA và những kẻ nhặt rác
PTFE ổn định với TFA, TIS, EDT, phenol, thioanisole và các thành phần cocktail phân tách tiêu chuẩn khác. Tính trơ hóa học tương tự cũng được quan sát thấy đối với các tác nhân khử chất bảo vệ oligonucleotide, chẳng hạn như amoniac đậm đặc hoặc methylamine. Lò sưởi ngâm làm bằng PTFE có thể được nhúng trực tiếp vào dung dịch phân tách mà không bị ăn mòn hoặc lọc ion.

Bề mặt không dính, không tích tụ cặn-
Bề mặt nhẵn,{0}}không dính của PTFE cũng có khả năng chống lại sự tích tụ của dư lượng peptide hoặc oligonucleotide, các mảnh nhựa bị phân cắt hoặc các-sản phẩm phụ nhặt rác. Dễ dàng rửa sạch vật liệu bám dính bằng các dung môi như dichloromethane, acetonitril hoặc nước. Điều này cho phép làm sạch dễ dàng hơn, ngăn ngừa sự lây nhiễm chéo-của các lô tổng hợp khác nhau và đơn giản hóa việc xác thực cho quá trình sản xuất theo tiêu chuẩn GMP.

Kiểm soát nhiệt độ chính xác cho năng suất tối đa
Bộ gia nhiệt ngâm PTFE thường được liên kết với bộ điều khiển PID và cảm biến nhiệt độ (PT100 hoặc cặp nhiệt điện) chạm trực tiếp vào dung dịch phân tách. Khối lượng nhiệt thấp của vỏ bọc PTFE cho phép phản ứng nhanh với những thay đổi về điểm đặt. Cấu hình gia nhiệt phân chia điển hình có thể là:

Tăng từ nhiệt độ môi trường xung quanh lên 40 độ (hơn 10 phút)

Giữ ở 40 độ ± 0,5 độ trong 90 phút

sau đó làm nguội đến 25 độ và sản phẩm được kết tủa và lọc

Việc kiểm soát chính xác này đảm bảo hiệu suất sản phẩm tối đa, đồng thời ngăn chặn các phản ứng phụ như sản xuất aspartimide trong peptide hoặc phân cắt liên kết phosphodiester trong oligonucleotide.

Lưu ý khi áp dụng: Định cỡ lò sưởi PTFE cho thể tích phân chia thông thường
Lưu ý khi áp dụng: Để tổng hợp peptide ở quy mô phòng thí nghiệm (tải nhựa 0,1 đến 10 mmol), lượng phân tách thường là 5 mL đến 500 mL. Thích hợp là lò sưởi ngâm có cấu trúc PTFE, 50 đến 200 W. Mật độ watt của lò sưởi phải được giữ ở mức thấp (Nhỏ hơn hoặc bằng 10 W/cm^2) để ngăn TFA sôi cục bộ (điểm sôi ~72 độ). Máy tổng hợp tự động hoặc lò phản ứng quy mô thí điểm (1{16}}thể tích phân tách 50 L) có thể được cung cấp nhiều bộ gia nhiệt PTFE hoặc một bộ gia nhiệt lớn hơn (500-3000 W). Hình dạng của thiết bị gia nhiệt (thẳng, hình chữ L hoặc cuộn dây) phải được chọn để lắp vào bình phân tách mà không ảnh hưởng đến việc khuấy từ hoặc khuấy trộn từ trên cao.

Trong bộ tổng hợp tự động, bộ gia nhiệt PTFE thường được đưa vào mô-đun phân tách dưới dạng bộ gia nhiệt-trước cho dòng thuốc thử TFA. Axit được chạy qua một thiết bị gia nhiệt -nội tuyến PTFE nhỏ trước khi đến bình phản ứng. Điều này đảm bảo rằng cocktail phân tách sẽ ở nhiệt độ mục tiêu ngay khi nó chạm vào nhựa.

Độ tinh khiết của Sản phẩm cuối cùng phụ thuộc vào mức độ nhiễm bẩn-Gia nhiệt miễn phí
Nguyên chất phải là tất cả các bộ phận tiếp xúc với dung dịch phân tách để giữ cho kết quả cuối cùng được nguyên chất. Hệ thống oligonucleotide tổng hợp peptide gia nhiệt PTFE đảm bảo rằng không có ion kim loại, chất chiết hoặc hạt nào được đưa vào trong quá trình phân tách và khử bảo vệ thiết yếu. Điều này đặc biệt quan trọng đối với các peptit và oligonucleotide trị liệu dành cho con người, mà dược điển (ví dụ USP<232>, ICH Q3D) đặt ngưỡng cao cho tạp chất nguyên tố.

Kết luận: Sản xuất dược phẩm sinh học tiên tiến hàng đầu
Bộ gia nhiệt PTFE là thành phần quan trọng cho phép thực hiện giai đoạn cuối cùng, quan trọng trong quá trình sản xuất peptide và oligonucleotide, đảm bảo năng suất và độ tinh khiết. Bộ gia nhiệt cung cấp nguồn nhiệt trơ về mặt hóa học, không{1}}gây ô nhiễm và có thể điều chỉnh chính xác khi có TFA nóng và các tác nhân phân tách mạnh khác, cho phép nhà hóa học tổng hợp tối ưu hóa các điều kiện phân tách mà không làm giảm chất lượng của kết quả.

Sản xuất dược phẩm sinh học tiên tiến cần các giải pháp gia nhiệt có độ tinh khiết cao-. Nhu cầu ngày càng tăng về peptide tổng hợp (ví dụ, chất chủ vận GLP-1) và oligonucleotide trị liệu (ví dụ, thuốc antisense và siRNA) sẽ duy trì việc sử dụng máy sưởi ngâm PTFE cho các bước phân tách và khử bảo vệ như một phương pháp phổ biến trong nghiên cứu và sản xuất GMP.