【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
专利
本专利技术涉及用于固相寡核苷酸合成的工艺、方法和系统。
技术介绍
1、自然界中的寡核苷酸是dna或rna分子。由于它们在药物发现、治疗形态、分子诊断等方面的用途，它们引起了极大的兴趣。迄今为止，存在超过10种经fda批准的寡核苷酸药物，并且其中大部分都已在2016年或之后的年份获得批准。寡核苷酸可在溶液中或在柱中提供合成树脂的流通工艺中合成。受保护的核苷或核苷酸经由接头附着到树脂。在反应的第一步骤中，受保护的核苷或核苷酸通过脱保护剂来脱保护。将溶解在溶剂中的第二核苷酸添加到柱中，使得第二核苷酸偶联到第一核苷酸或核苷。可重复这些步骤以产生寡核苷酸链或序列。在合成期望的寡核苷酸序列之后，将寡核苷酸与树脂分离。
2、取决于树脂的类型、树脂量与生长的寡核苷酸量之间的比率以及所述工艺中使用的溶剂，合成树脂可能会在所述工艺期间收缩和膨胀。树脂的膨胀和收缩可能导致寡核苷酸合成期间所述树脂的相异质性增加。相异质性会导致通过树脂的非最佳流动，即，例如前沿相对于柱壁不是水平的或垂直的，并且因此通过整个树脂的流动是不均匀的。这进而会对合成和合成低聚物的质量产生负面影响。
3、us 5,641,459公开了一种用于合成寡核苷酸的机器，所述机器具有用于连接到合成工艺中使用的许多不同单体中的每一种和其他流体的单独模量。
4、us 6,469,157 b1公开了一种用于在反应器中的固体载体上制备多核苷酸的设备，所述反应器包括含有固定固体载体的柱，所述固定固体载体被功能化以用于多核苷酸合成。
5、ep
6、在现有技术中，需要克服现有技术问题的改进的寡核苷酸合成工艺和系统。还需要防止或最小化树脂相异质性的负面影响的寡核苷酸合成工艺和系统。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种用于寡核苷酸合成的克服了现有技术系统和工艺的缺点的工艺和系统。这通过如权利要求1中所定义的工艺、如权利要求16中所定义的系统和如权利要求22中所定义的方法来实现。
2、根据本专利技术的一个方面，存在一种用于固相寡核苷酸合成的流通工艺，其中在柱中提供经由化学键附着到合成树脂的第一羟基保护序列单元。所述工艺包括以下步骤(i)-(iii)，所述步骤作为循环重复至少一次
3、i.通过脱三苯甲基化，对附着到合成树脂的所述第一序列单元的羟基进行脱保护；
4、ii.提供包含至少一个第二序列单元的液体反应溶液；以及
5、iii.使所述反应溶液穿过附着有所述至少一个第一序列单元的所述合成树脂，由此所述至少一个第二序列单元偶联到附着到所述树脂的所述第一序列单元，并且所述反应溶液在所述柱中将所述树脂固结到比步骤(i)中所提供的状态更致密的状态；
6、在所述工艺中，从附着到合成树脂的所述第一序列单元中去除保护基团的所述步骤是在酸性溶液中执行，并且其中所述工艺包括对所述树脂进行再固结的至少一个步骤。
7、在本专利技术的一个方面，存在一种用于流通式固相寡核苷酸合成的系统。所述系统包括被布置为用合成树脂填充的至少一个柱；至少第一泵；用于单体和试剂的至少第一贮存器；至少一个检测器；以及至少一个处理器。管道将所述第一贮存器连接到所述柱，并且所述第一泵和阀被布置为引导所述系统中的流动。所述处理器至少与所述第一泵、所述阀和所述检测器通信连接。所述系统被布置为提供流化流动路径，所述流化流动路径被布置为引导溶剂从所述第一贮存器到所述柱的底部的流动，使得溶剂从所述柱的所述底部到顶部通过所述柱。所述系统被布置为提供再填充流动路径，所述再填充流动路径被布置为引导溶剂从所述第一贮存器到所述柱的所述顶部的流动，使得溶剂从所述顶部到所述底部通过所述柱。所述系统被布置为在一个合成循环中首先使溶剂流过所述流化流动路径，然后使溶剂流过所述再填充流动路径。
8、在本专利技术的一个方面，存在一种使用用于流通式固相寡核苷酸合成的系统执行流通式固相寡核苷酸合成的方法。所述系统包括被布置为用合成树脂填充的至少一个柱；至少第一泵；用于单体和试剂的至少第一贮存器；至少一个检测器；以及至少一个处理器。管道将所述第一贮存器连接到所述柱。所述第一泵和阀被布置为引导所述系统中的流动。所述处理器至少与所述第一泵、所述阀和所述检测器通信连接。合成树脂布置在所述柱中，并且第一序列单元经由化学键附着到所述合成树脂。所述方法包括至少一个再固结步骤，在所述再固结步骤期间，所述系统被布置为首先通过在流化步骤中经由流化流动路径使溶剂从所述柱的底部流动到顶部来使布置在所述柱中的所述合成树脂流化。在所述流化步骤之后是再填充步骤，在所述再填充步骤中，所述系统被布置为通过使用再填充流动路径使溶剂从所述柱的所述顶部流动到所述底部来对布置在所述柱中的所述合成树脂进行再填充。
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1.一种用于固相寡核苷酸合成的流通工艺，其中在柱中提供经由化学键附着到合成树脂的第一羟基保护序列单元，其中所述工艺包括以下步骤(i)-(iii)，所述步骤作为循环重复至少一次，
2.根据权利要求1所述的工艺，其中所述第一序列单元和所述第二序列单元是基于核苷酸或核苷。
3.根据权利要求1或2所述的工艺，其中对所述合成树脂进行再固结的步骤是在所述偶联步骤之前执行。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的工艺，其中所述再固结步骤包括使所述树脂流化。
5.根据前述权利要求中任一项所述的工艺，其中用于所述脱三苯甲基化步骤中的所述酸性溶液的pKa为0.2-3。
6.根据前述权利要求中任一项所述的工艺，其中所述序列单元在单独限定的混合室中被活化。
7.根据前述权利要求中任一项所述的工艺，其中所述第二序列单元在系统的管道中被活化。
8.根据前述权利要求中任一项所述的工艺，其中使所述反应溶液以允许所述反应溶液中的所述至少一个第二序列单元与至少99％的所述固定序列单元接触的流速和体积穿过所述树脂。
9.根据
10.根据权利要求9所述的工艺，其中在穿过所述合成树脂之前将所述至少一个第二序列单元加热至少1℃。
11.根据前述权利要求中任一项所述的工艺，其中所述工艺的至少一个步骤的进展由至少两个检测器监测。
12.根据前述权利要求中任一项所述的工艺，其中所述工艺的所述进展受到连续地监测。
13.根据权利要求11或12所述的工艺，其中所述工艺的所述进展是通过光谱法，优选地近红外(NIR)光谱法来监测。
14.根据前述权利要求中任一项所述的工艺，其中所述工艺是可线性扩展的。
15.根据前述权利要求中任一项所述的工艺，其中所述工艺使用软件控制的实时条件监测，所述实时条件监测使得能够使用过程分析技术(PAT)来测量影响关键质量属性(CQA)的关键工艺参数(CPP)。
16.一种用于流通式固相寡核苷酸合成的系统(100)，其中所述系统(100)包括被布置为用合成树脂填充的至少一个柱(101)；至少第一泵(102a)；用于单体和试剂的至少第一贮存器(104a)；至少一个检测器(106)；以及至少一个处理器(114)，其中管道(108)将所述第一贮存器(104a)连接到所述柱(101)，并且其中所述第一泵(102a)和阀(109a-d)被布置为引导所述系统(100)中的流动，并且其中所述处理器(114)至少与所述第一泵(102a)、所述阀(109a-d)和所述检测器(114)通信连接，其中所述系统(100)被布置为提供流化流动路径(200)，所述流化流动路径被布置为引导溶剂从所述第一贮存器(104a)到所述柱的底部(101’)的流动，使得溶剂从所述柱的所述底部(101’)到顶部(101”)通过所述柱(101)，并且其中所述系统(100)被布置为提供再填充流动路径(210)，所述再填充流动路径被布置为引导溶剂从所述第一贮存器(104a)到所述柱的所述顶部(101”)的流动，使得溶剂从所述顶部(101”)到所述底部(101’)通过所述柱(101)，并且其中所述系统(100)被布置为在一个合成循环中首先使溶剂流过所述流化流动路径(200)，然后使溶剂流过所述再填充流动路径(210)。
17.根据权利要求16所述的系统(100)，其中当溶剂通过所述柱的所述底部(101’)传递到所述顶部(101”)时，第三阀(109c)被布置为提供废料出口，并且当溶剂通过所述柱的所述顶部(101”)传递到所述底部(101’)时，第四阀(109d)被布置为提供废料出口。
18.根据权利要求16或17所述的系统(100)，其中所述流化流动路径(200)和所述再填充流动路径(210)由所述管道(108)实现。
19.根据权利要求16-18中任一项所述的系统(100)，其中所述系统(100)还被布置为提供再循环流动路径(220)，其中所述再循环流动路径(220)被布置为使溶剂、试剂等在所述柱(101)上再循环。
20.根据权利要求16-19中任一项所述的系统(100)，其中所述系统(100)还包括温度调节装置(103)，所述温度调节装置布置在所述柱(101)的上游和所述至少第一贮存器(104a)的下游；第一温度传感器(105a)，所述第一温度传感器布置在所述柱(101)的上游和所述温度调节装置(103)的下游；以及第二温度传感器(105b)，所述第二温度...
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种用于固相寡核苷酸合成的流通工艺，其中在柱中提供经由化学键附着到合成树脂的第一羟基保护序列单元，其中所述工艺包括以下步骤(i)-(iii)，所述步骤作为循环重复至少一次，
2.根据权利要求1所述的工艺，其中所述第一序列单元和所述第二序列单元是基于核苷酸或核苷。
3.根据权利要求1或2所述的工艺，其中对所述合成树脂进行再固结的步骤是在所述偶联步骤之前执行。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的工艺，其中所述再固结步骤包括使所述树脂流化。
5.根据前述权利要求中任一项所述的工艺，其中用于所述脱三苯甲基化步骤中的所述酸性溶液的pka为0.2-3。
6.根据前述权利要求中任一项所述的工艺，其中所述序列单元在单独限定的混合室中被活化。
7.根据前述权利要求中任一项所述的工艺，其中所述第二序列单元在系统的管道中被活化。
8.根据前述权利要求中任一项所述的工艺，其中使所述反应溶液以允许所述反应溶液中的所述至少一个第二序列单元与至少99％的所述固定序列单元接触的流速和体积穿过所述树脂。
9.根据前述权利要求中任一项所述的工艺，其中在穿过所述合成树脂之前，对所述液体反应溶液中包含的所述至少一个第二序列单元进行加热。
10.根据权利要求9所述的工艺，其中在穿过所述合成树脂之前将所述至少一个第二序列单元加热至少1℃。
11.根据前述权利要求中任一项所述的工艺，其中所述工艺的至少一个步骤的进展由至少两个检测器监测。
12.根据前述权利要求中任一项所述的工艺，其中所述工艺的所述进展受到连续地监测。
13.根据权利要求11或12所述的工艺，其中所述工艺的所述进展是通过光谱法，优选地近红外(nir)光谱法来监测。
14.根据前述权利要求中任一项所述的工艺，其中所述工艺是可线性扩展的。
15.根据前述权利要求中任一项所述的工艺，其中所述工艺使用软件控制的实时条件监测，所述实时条件监测使得能够使用过程分析技术(pat)来测量影响关键质量属性(cqa)的关键工艺参数(cpp)。
16.一种用于流通式固相寡核苷酸合成的系统(100)，其中所述系统(100)包括被布置为用合成树脂填充的至少一个柱(101)；至少第一泵(102a)；用于单体和试剂的至少第一贮存器(104a)；至少一个检测器(106)；以及至少一个处理器(114)，其中管道(108)将所述第一贮存器(104a)连接到所述柱(101)，并且其中所述第一泵(102a)和阀(109a-d)被布置为引导所述系统(100)中的流动，并且其中所述处理器(114)至少与所述第一泵(102a)、所述阀(109a-d)和所述检测器(114)通信连接，其中所述系统(100)被布置为提供流化流动路径(200)，所述流化流动路径被布置为引导溶剂从所述第一贮存器(104a)到所述柱的底部(101’)的流动，使得溶剂从所述柱的所述底部(101’)到顶部(101”)通过所述柱(101)，并且其中所述系统(100)被布置为提供再填充流动路径(210)，所述再填充流动路径被布置为引导溶剂从所述第一贮存器(104a)到所述柱的所述顶部(101”)的流动，使得溶剂从所述顶部(101”)到所述底部(101’)通过所述柱(101)，并且其中所述系统(100)被布置为在一个合成循环中首先使溶剂流过所述流化流动路径(200)，然后使溶剂流过所述再填充流动路径(210)。
17.根据权利要求16所述的系统(100)，其中当溶剂通过所述柱的所述底部(101’)传递到所述顶部(101”)时，第三阀(109c)被布置为提供废料出口，并且当溶剂通过所述柱的所述顶部(101”)传递到所述底部(101’)时，第四阀(109d)被布置为提供废料出口。
18.根据权利要求16或17所述的系统(100)，其中所述流化流动路径(200)和所述再填充流动路径(210)由所述管道(108)实现。
19.根据权利要求16-18中任一项所述的系统(100)，其中所述系统(100)还被布置为提供再循环流动路径(220)，其中所述再循环流动路径(220)被布置为使溶...
【专利技术属性】
技术研发人员：L·A·霍姆伯格，U·特德巴克，R·西拉德，
申请(专利权)人：百肽系统公司，
类型：发明
国别省市：
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