一种用于合成多肽的微通道反应装置的制作方法

本技术属于多肽制备，具体涉及一种用于合成多肽的微通道反应装置。

背景技术：

1、现今生产多肽主要是采用间歇性固相合成法，参考图1所示的合成反应管，反应腔体底部带有多孔滤片和阀门，下部与废液罐相连并接真空泵，组成传统的多肽固相合成设备，反应过程中通入氮气鼓泡搅拌。具体合成流程如下：1）将树脂投料于合成反应管内，加入dcm溶胀树脂，打开阀门与真空泵，排出废液；2）加入dmf清洗树脂后排液，重复5-6次；3）加入脱保护液混合，进行氨基保护基脱除反应，结束后排出废液；4）加入dmf清洗树脂后排液，重复5-6次；5）加入缩合剂与带保护基氨基酸的混合溶液，进行氨基酸缩合连接反应，结束后排出废液；6）加入dmf清洗树脂后排液，重复5-6次；7）从步骤3开始重复操作，直至肽链合成完毕，最后依次用dmf、dcm、甲醇清洗和收缩，最后烘干卸料得到负载多肽链的树脂。

2、上述间歇性固相合成法存在以下缺陷：①、使用通气鼓泡搅拌的方式，固液混合不够均匀，低传质效率进一步导致低反应效率，脱保护反应一般需要5-10min，缩合反应需要30-60min，生产过程耗时久；②、每次反应需要投入过量的反应试剂，以及多步多次的洗涤步骤，导致反应试剂和溶剂消耗量大，成本提高，同时会产生大量化学废物；③、半封闭的间歇反应器设计，固相载体树脂存于反应管内，反应结束需要手动卸料取出树脂肽，麻烦且反应管内会有残留造成一定损失。

3、根据近年来文献报道，典型的连续流固相多肽合成系统一般由多组hplc泵或蠕动泵、线管、混合连接件、填充聚合物树脂颗粒的固定床反应器、紫外在线监测模块等构成。其中作为多肽链载体的树脂固定于色谱柱或层析柱内，可采取夹套或水浴方式加热。而管路下游连接紫外分光光度计，对流出的废液于290nm波长下在线检测紫外吸收，来判断fmoc保护基脱除情况和监测反应进展。

4、但是，现有的连续流固相合成方法存在以下缺陷：①、通过流入不同试剂与柱内填充的固相载体树脂混合的模式，由于局部树脂的堆积可能出现树脂与试剂的接触面降低的情况，传质效率同样较差，反应效率有待提高；②、树脂在柱内空间填充的较为密集，后期随树脂膨胀在柱内压缩，会形成极强的背压，影响试剂输入和下步反应；③、该系统的连续流仅为试剂和溶剂的连续流动，树脂依旧是固定量形式，虽然相比传统批次固相合成技术在减少试剂倍量、缩短反应时间、环保绿色等方面有所进步，但本质上还是半连续反应釜，无法做到产物的连续输出，且同样需要卸料步骤。

技术实现思路

1、本实用新型意在开发一种用于合成多肽的微通道反应装置，解决目前多肽固相合成技术生产费时、试剂溶剂消耗量大等难题。

2、为实现上述实用新型目的，本实用新型采用的技术方案是：

3、一种用于合成多肽的微通道反应装置，包括微通道反应模块、树脂悬浮液存储模块、试剂存储模块和混合液中转罐，所述树脂悬浮液存储模块的输出管道与试剂存储模块的输出管道分别连通至第一管道，所述第一管道通过三通阀连接至微通道反应模块的入口，所述微通道反应模块的出口连接有用于输出混合液中转罐的混合液至混合液中转罐的第二管道，所述三通阀的第二进口连接有用于输出混合液至第一管道和微通道反应模块的第三管道。

4、优选地，所述树脂悬浮液存储模块的输出管道上设有树脂液输送泵，所述试剂存储模块的输出管道上设有试剂输送泵，所述第三管道上设有循环泵；所述三通阀的出口连通微通道反应模块的入口。

5、优选地，所述树脂液输送泵、试剂输送泵和循环泵均为调速蠕动泵。

6、优选地，所述微通道反应模块由微通道板式反应器串联而成。

7、优选地，所述微通道板式反应器包括反应板主体和盖板，所述反应板主体设有微型反应通道、与微型反应通道的输入端相连通的入口接头、以及与微型反应通道的输出端相连通的出口接头，所述出口接头与串联的下一个微通道板式反应器的入口接头相连或者与所述第二管道相连。

8、优选地，所述微型反应通道由复数个三角通道以及分别连通两个三角通道的线型通道组成，各三角通道内分别设有用于将三角通道分成两个流道的u型挡板。

9、优选地，该微通道反应装置还包括用于给微通道反应模块进行加热的加热模块。优选地，所加热模块采用水浴锅。

10、与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

11、本实用新型使用微通道反应模块替代填充床反应器，借助微通道反应模块技术提高固液混合效果和反应效率，缩短反应时间，将树脂颗粒分散在液流中流动参与反应。

12、①、缩短合成时间：使用板式反应器的微通道结构来进行固液混合，可以大幅提升传质效率，在稳态条件下以高扩散水平加速每环节的反应过程，缩短合成时间。经多次实验测试，单步缩合反应可以从传统方法的30-60min缩短至2min内，而单步脱保护反应时间也传统方法的10min缩短至2min内，以亮氨酸脑啡肽为例，相比于传统方法，合成该五肽分子的总时间缩短了90%以上；

13、②、提高产品质量：该装置可以合成高纯度的亮氨酸脑啡肽产物。在同样的缩合剂条件和试剂当量下，与美国cem公司的liberty blue连续微波多肽合成仪对比测试，结果发现使用本装置合成的亮氨酸脑啡肽样品纯度与liberty blue合成仪合成的样品纯度相当，甚至略高。

14、③、规模易放大：装置结构简单且搭建成本低，通过增加串联的反应板数量，很容易放大合成规模；

15、④、可控性强：对于不同的多肽序列，可以调整各环节的温度、循环时间、输送泵及循环泵流速等参数，达到最佳反应效果；

16、⑤、节约试剂溶剂：相比传统间歇性固相多肽合成，因为更高效的反应能力，以及循环流动反应混合液的设定，大大降低了各类试剂的投料倍量，和氨基酸、溶剂用量，降低成本，更加环保绿色。

技术特征：

1.一种用于合成多肽的微通道反应装置，其特征在于：包括微通道反应模块、树脂悬浮液存储模块、试剂存储模块和混合液中转罐，所述树脂悬浮液存储模块的输出管道与试剂存储模块的输出管道分别连通至第一管道，所述第一管道通过三通阀连接至微通道反应模块的入口，所述微通道反应模块的出口连接有用于输出混合液至混合液中转罐的第二管道，所述三通阀的第二进口连接有用于输出混合液中转罐的混合液至第一管道和微通道反应模块的第三管道。

2.根据权利要求1所述的用于合成多肽的微通道反应装置，其特征在于：所述树脂悬浮液存储模块的输出管道上设有树脂液输送泵，所述试剂存储模块的输出管道上设有试剂输送泵，所述第三管道上设有循环泵；所述三通阀的出口连通微通道反应模块的入口。

3.根据权利要求2所述的用于合成多肽的微通道反应装置，其特征在于：所述树脂液输送泵、试剂输送泵和循环泵均为调速蠕动泵。

4.根据权利要求1所述的用于合成多肽的微通道反应装置，其特征在于：所述微通道反应模块由微通道板式反应器串联而成。

5.根据权利要求4所述的用于合成多肽的微通道反应装置，其特征在于：所述微通道板式反应器包括反应板主体和盖板，所述反应板主体设有微型反应通道、与微型反应通道的输入端相连通的入口接头、以及与微型反应通道的输出端相连通的出口接头，所述出口接头与串联的下一个微通道板式反应器的入口接头相连或者与所述第二管道相连。

6.根据权利要求5所述的用于合成多肽的微通道反应装置，其特征在于：所述微型反应通道由复数个三角通道以及分别连通两个三角通道的线型通道组成，各三角通道内分别设有用于将三角通道分成两个流道的u型挡板。

7.根据权利要求1所述的用于合成多肽的微通道反应装置，其特征在于：该微通道反应装置还包括用于给微通道反应模块进行加热的加热模块。

8.根据权利要求7所述的用于合成多肽的微通道反应装置，其特征在于：所加热模块采用水浴锅。

技术总结
本技术涉及多肽制备技术领域，具体公开一种用于合成多肽的微通道反应装置，包括微通道反应模块、树脂悬浮液存储模块、试剂存储模块和混合液中转罐，树脂悬浮液存储模块与试剂存储模块的输出管道分别连通至第一管道，第一管道通过三通阀连接至微通道反应模块的入口，微通道反应模块的出口连接有用于输出混合液至混合液中转罐的第二管道，三通阀连接有用于输出混合液至第一管道和微通道反应模块的第三管道。本技术使用微通道反应模块替代填充床反应器，借助微通道反应模块技术提高固液混合效果和反应效率，缩短反应时间，将树脂颗粒分散在液流中流动参与反应；装置结构简单且搭建成本低，通过增加串联的反应板数量，容易放大合成规模。

技术研发人员：张泽鹏,何润泽,洪文晶
受保护的技术使用者：厦门胜泽泰医药科技有限公司
技术研发日：20230520
技术公布日：2024/1/15