[发明专利]一种用于合成多肽的微通道反应装置及亮氨酸脑啡肽循环合成工艺

说明书

本发明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及亮氨酸脑啡肽循环合成工艺，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、三通阀，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；通过控制三通阀通路变化实现使脱保护反应混合液输入微通道反应模块及在反应模块与中转罐之间循环流动反应、以及使缩合反应混合液输入微通道反应模块及在反应模块与中转罐之间循环流动反应。本发明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；通过增加串联的反应板数量，容易放大合成规模。

技术领域

本发明属于多肽制备技术领域，具体涉及一种用于合成多肽的微通道反应装置及亮氨酸脑啡肽循环合成工艺。

背景技术

亮氨酸脑啡肽(Leucine Enkephalin，LEK，CAS NO.58822-25-6)，是由酪氨酸、甘氨酸、苯丙氨酸、亮氨酸四种氨基酸组成的五肽肽链片段，序列为H-Tyr-Gly-Gly-Phe-Leu-OH，结构式参见下式。

亮氨酸脑啡肽是一种内源性阿片激动剂，在中枢神经系统，包括下丘脑神经内分泌系统中呈现多重生理效应，参与抑制痛觉传导，并与体温调节、心血管调节、内分泌激素释放等生理活动均有关。因此，寻求快速高效、低成本、绿色的亮氨酸脑啡肽生产方法尤为重要。

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。

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。

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。

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。

发明内容

本发明意在开发一种用于合成多肽的微通道反应装置及亮氨酸脑啡肽循环合成工艺，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，即创造出一套高效快速、低成本、绿色的亮氨酸脑啡肽合成工艺。