高通量自动化微波增强多肽合成

简介

将高通量自动化用于连续微波多肽固相合成（SPPS）为多肽生产提供了显着优势。可以更高的纯度、更少的浪费和极快的速度每批次合成多达 24 种肽。 与平行方法相比，批次中的单个肽可以方便地进行分析和纯化，而无需等待整个批次完成。在 Liberty PRIME™ 2.0 HT24 上展示了自动连续微波 SPPS 的使用，可快速生产 20 种不同的 16 个氨基酸组成的新生抗原肽。

介绍

现代肽研究是快节奏的，通常需要筛选肽库以发现和开发功能性多肽。 自动化的微波辅助 SPPS 大大减少了合成多肽所需的时间，但如果需要准备文库，则每次合成一个肽需要用户在每个合成之间输入序列。CEM 的微波多肽合成仪（Liberty Blue™ 2.0 和 Liberty PRIME™ 2.0） 可与 HT 自动树脂装载配合，允许用户排列并自动连续合成多达 24 个多肽。 对于队列中的每个多肽，成批的单个树脂被预加载到 HT 上，然后自动转移到 Liberty 合成仪进行肽合成。

自动树脂转移无需用户在每个排队的肽之间输入，从而大限度地提高工作日的生产力，并允许多个肽合成过夜运行。HT 自动树脂装载模块设计用于根据合成器的循环时间，理想条件下能在一个队列中传输 4、12 或 24 批树脂。根据研究人员的需要， 快的合成器 Liberty PRIME 2.0 可以配备 HT4、HT12 或HT24。Liberty Blue 2.0 可配备 HT4 或 HT12，而基本型号Liberty 2.0 可配备 HT4。此外，Liberty PRIME 2.0 合成器配置有HT24时，可容纳额外的试剂和试剂瓶，在无需重新填充的条件下运行大批量合成，并且具有在 cGMP 标准下用于肽生产可选配置。

为了证明，使用配置有 HT24 的 Liberty PRIME 2.0 合成了一组 20 种已发表的新抗原肽 ^1，2，它们具有不同的序列，平均长度为 16 个氨基酸残基。 这组肽的总合成时间为 24 小时 14 分钟。 使用 CarboMAX™ 以 0.1 mmol 规模合成肽，得到的粗肽纯度为 47% – 90%，平均纯度为 69%（表1和图1）³。

表1. 使用带有 HT24 的 Liberty PRIME 2.0 上连续合成获得

图1. 粗肽的 UPLC 分析叠加色谱图

总 DMF 的使用量为 6056 mL，产生的废物总量为 6979 mL（表 2）。这些新抗原肽通过高温色谱法进一步纯化至适合生物学研究的纯度⁴。

表 2 . 20 种肽的总合成时间、DMF 用量和废液体积

结论

使用 HT 树脂传输模块的自动顺序微波 SPPS 为大批量多肽的合成提供了强大的设备。仅在一天内完成 20 种不同新抗原肽的高纯度批量合成。单个多肽合成在大约 1 小时内完成，纯度高，产生的废物极少。该批次中的所有多肽都能够使用 Prodigy 系统的高温制备 HPLC 以高产率快速纯化⁴。HT 自动树脂装载模块（ HT4、 HT12、 HT24） 为 Liberty Blue 2.0 和 Liberty PRIME 2.0 微波肽合成仪提供了强力的升级。

参考文献

1. Hilf, N.; Kuttruff-Coqui, S.; Frenzel, K.; Bukur, V.; Stevanovic, S.; Gouttefangeas, C.; Platten, M.; Tabatabai, G.; Dutoit, V.; van der Burg, S. H.; Thor Straten, P.; Martínez-Ricarte, F.; Ponsati, B.; Okada, H.; Lassen, U.; Admon, A.; Ottensmeier, C. H.; Ulges, A.; Kreiter, S.; von Deimling, A.; Skardelly, M.; Migliorini, D.; Kroep, J. R.; Idorn, M.; Rodon, J.; Piró, J.; Poulsen, H. S.; Shraibman, B.; McCann, K.; Mendrzyk, R.; Löwer, M.; Stieglbauer, M.; Britten, C. M.; Capper, D.; Welters, M. J. P.; Sahuquillo, J.; Kiesel, K.; Derhovanessian, E.; Rusch, E.; Bunse, L.; Song, C.; Heesch, S.; Wagner, C.; Kemmer-Brück, A.; Ludwig, J.; Castle, J. C.; Schoor, O.; Tadmor, A. D.; Green, E.; Fritsche, J.; Meyer, M.; Pawlowski, N.; Dorner, S.; Hoffgaard, F.; Rössler, B.; Maurer, D.; Weinschenk, T.; Reinhardt, C.; Huber, C.; Rammensee, H.-G.; Singh-Jasuja, H.; Sahin, U.; Dietrich, P.-Y.; Wick, W., Actively personalized vaccination trial for newly diagnosed glioblastoma. Nature 2019, 565 (7738), 240-245.

2. Zitterbart, R.; Berger, N.; Reimann, O.; Noble, G. T.; Lüdtke, S.; Sarma, D.; Seitz, O., Traceless parallel peptide purification by a first-in- class reductively cleavable linker system featuring a safety-release. Chem. Sci. 2021, 12 (7), 2389-2396.

3. CEM; CarboMAX - Enhanced Peptide Coupling at Elevated Temperatures.  CEM  Corporation  Website,  Application  Notes.  [Online]. Published  Online:  January  9,  2018.    

4. CEM; Prodigy - Enhanced Peptide Purification at Elevated Temperature. CEM Corporation Website, Application Notes.