一种固定式固相合成仪管路系统的制作方法

本技术属于基因合成配套设备，特别涉及一种固定式固相合成仪管路系统。

背景技术：

1、随着合成生物学的发展，合成引物的需求越来越多；随着智能制造的要求，集成化，平台化，模块化是目前的趋势。为了应付客户更多元的需求，更好的服务客户；简便生产过程，提升产品效能。为合成提供另一种合成方式；丰富现有产品线。

2、现在的寡核苷酸固相合成法合成仪按照结构构成可以分为移动平台合成仪，旋转平台合成仪；按照工艺流程可以分为前端的微流控加液模块和后端的反应仓及气液处理模块；我们的研发是基于旋转平台使用的高集成度的多通道气液处理装置。

3、目前引物合成基本采用固相亚磷酰胺三酯法。固相亚磷酰胺三酯法合成dna片段，具有高效、快速偶联以及起始反应物比较稳定的特点。该方法是在固相载体上完成dna链的合成的，合成方向是由3’端开始，相邻的核苷酸通过3’→5’磷酸二酯键连接。具体的反应步骤如下：

4、第一步，脱保护基(deblocking)，将被固相载体(cpg，树脂等)上保护的活性基团与三氯乙酸反应，脱去其5'-羟基的保护基团dmt，获得游离的5'-羟基；

5、第二步，活化(activation)，将亚磷酰胺保护的核苷酸单体与四氮唑活化剂混合并进入合成柱，形成亚磷酰胺四唑活性中间体(其3'-端已被活化，但5'-端仍受dmt保护)，此中间体将与gpg上的已脱保护基的核苷酸发生缩合反应；

6、第三步，连接(coupling)，亚磷酰胺四唑活性中间体遇到cpg上已脱保护基的核苷酸时，将与其5'-羟基发生亲合反应，缩合并脱去四唑，此时合成的寡核苷酸链向前延长一个碱基；

7、第四步，带帽(capping)，缩合反应后，为了防止连在cpg上的未参与反应的5'-羟基在随后的循环反应中被延伸，常通过乙酰化来封闭此端羟基，一般乙酰化试剂是用乙酸酐和n-甲基咪唑等混合形成的；

8、第五步，氧化(oxidation)，缩合反应时核苷酸单体是通过亚磷酯键与连在cpg上的寡核苷酸连接，而亚磷酯键不稳定，易被酸、碱水解，此时常用碘的四氢呋喃溶液将亚磷酰转化为磷酸三酯，得到稳定的寡核苷酸。

9、经过以上五个步骤，一个脱氧核苷酸被连接到固相载体的核苷酸上。再以三氯乙酸脱去它的5'-羟基上的保护基团dmt，重复以上步骤，直到所有要求合成的碱基被接上去。合成过程中可以观察tca处理阶段的颜色判定合成效率。

10、基于上述方法的dna合成仪有多种，主要差别在于合成产率的高低，试剂消耗量的不同和单个循环用时的多少。另外，合成不同单体时都是在合成仪的反应柱内进行，将多个不同种类的脱氧核苷酸逐一合成呈单链核苷酸(或称引物)，将需要的各种单体和公共试剂通过管路输送至合成柱内反应，比如单体a合成后，管路中会含有单体a，在合成单体t时管路中混有的a会影响单体t的合成；或者在不同单体合成切换时，管路中会充满空气，空气含有水分，属于杂质，影响最终合成的单链核苷酸的质量。

11、本实用新型的目的在于提供一种固定式固相合成仪管路系统，能够解决上述问题。

技术实现思路

1、本实用新型主要解决的技术问题是提供一种固定式固相合成仪管路系统，加液不会相互污染，加液灵活，减少引物合成过程中存在的杂质，保证合成的引物的质量。

2、为解决上述技术问题，本实用新型采用的一个技术方案是：本实用新型提供了一种固定式固相合成仪管路系统，包括tca管路子系统、单体管路子系统、活性剂管路子系统、氧化剂管路子系统、盖帽管路子系统、乙腈管路子系统、切换阀和二通阀；

3、所述tca管路子系统、单体管路子系统、活性剂管路子系统、氧化剂管路子系统和盖帽管路子系统分别包括试剂瓶、管路和三通两位阀，所述管路的一端与所述试剂瓶连通，所述三通两位阀位于所述管路，所述管路的另一端连接切换阀，所述切换阀通过主管连接合成柱，所述合成柱通过废液管路连接废液箱；

4、所述乙腈管路子系统包括试剂瓶和冲洗管路，所述冲洗管路的一端与所述试剂瓶连通，所述冲洗管路的另一端分为多个分管路，每一所述分管路皆与一所述三通两位阀连通。

5、进一步地说，所述切换阀包括左切换阀和右切换阀，所述二通阀包括左二通阀和右二通阀，所述tca管路子系统和单体管路子系统分别与所述左切换阀连通，所述活性剂管路子系统、氧化剂管路子系统和盖帽管路子系统分别与所述右切换阀连通；

6、所述乙腈管路子系统同时与所述左切换阀和右切换阀连通；

7、所述主管包括左主管和右主管，所述左二通阀位于所述左主管，所述左切换阀通过左主管与所述合成柱连通，所述右二通阀位于所述右主管，所述右切换阀通过右主管与所述合成柱连通。

8、进一步地说，所述单体管路子系统包括单体a管路子系统、单体g管路子系统、单体c管路子系统和单体t管路子系统。

9、进一步地说，所述盖帽管路子系统包括盖帽a管路子系统和盖帽b管路子系统。

10、进一步地说，所述二通阀为二通二位阀。

11、进一步地说，所述切换阀为多进一出阀。

12、进一步地说，所述三通两位阀为三通两位电磁阀。

13、本实用新型的有益效果是：

14、本实用新型中对管路系统进行合理巧妙设计，引物合成中用到的各种单体、氧化剂和活性剂等都采用独立的子系统通过切换阀和二通阀最终进入合成柱内合成，另外冲洗试剂(也就是乙腈)管路子系统与上述的各个子系统连通，用于冲洗不同试剂或单体切换时管路内残留物质，保证下一物质进入管路后的纯度，且在不同试剂切换时管路中都填充满乙腈，因此管路中不会存在空气，完全杜绝水分，保证引物合成的纯度和质量。

15、上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本实用新型的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

技术特征：

1.一种固定式固相合成仪管路系统，其特征在于：包括tca管路子系统、单体管路子系统、活性剂管路子系统、氧化剂管路子系统、盖帽管路子系统、乙腈管路子系统、切换阀和二通阀；

2.根据权利要求1所述的固定式固相合成仪管路系统，其特征在于：所述切换阀包括左切换阀和右切换阀，所述二通阀包括左二通阀和右二通阀，所述tca管路子系统和单体管路子系统分别与所述左切换阀连通，所述活性剂管路子系统、氧化剂管路子系统和盖帽管路子系统分别与所述右切换阀连通；

3.根据权利要求1所述的固定式固相合成仪管路系统，其特征在于：所述单体管路子系统包括单体a管路子系统、单体g管路子系统、单体c管路子系统和单体t管路子系统。

4.根据权利要求1所述的固定式固相合成仪管路系统，其特征在于：所述盖帽管路子系统包括盖帽a管路子系统和盖帽b管路子系统。

5.根据权利要求1所述的固定式固相合成仪管路系统，其特征在于：所述二通阀为二通二位阀。

6.根据权利要求1所述的固定式固相合成仪管路系统，其特征在于：所述切换阀为多进一出阀。

7.根据权利要求1所述的固定式固相合成仪管路系统，其特征在于：所述三通两位阀为三通两位电磁阀。

技术总结
本技术公开了一种固定式固相合成仪管路系统，包括TCA管路子系统、单体管路子系统、活性剂管路子系统、氧化剂管路子系统、盖帽管路子系统、乙腈管路子系统、切换阀和二通阀；TCA管路子系统、单体管路子系统、活性剂管路子系统、氧化剂管路子系统和盖帽管路子系统分别包括试剂瓶、管路和三通两位阀，管路的一端与试剂瓶连通，管路的另一端连接切换阀，切换阀通过主管连接合成柱，合成柱通过废液管路连接废液箱；乙腈管路子系统包括试剂瓶和冲洗管路，冲洗管路的一端与试剂瓶连通，冲洗管路的另一端分为多个分管路。本技术加液不会相互污染，加液灵活，减少引物合成过程中存在的杂质，保证合成的引物的质量。

技术研发人员：吕永维,李成龙,郑小龙,陈燕云
受保护的技术使用者：昆山伯利克精密仪器有限公司
技术研发日：20230517
技术公布日：2024/1/14