Schneller Automatischer Mikrowellen-Peptid-Synthesizer

Liberty Blue 2.0

• Übersicht
• Anwendungsbeispiele
• Theorie zur Peptid-Synthese

Der Liberty Blue Mikrowellen-Peptid-Synthesizer ist der meistverkaufte Peptid-Synthesizer der Welt. Er zeichnet sich durch eine Zykluszeit von 4 Minuten und eine 90%ige Lösemittelreduktion auf Basis der im Jahr 2013 entwickelten High Efficiency Solid Phase Peptide Synthese (HE-SPPS) aus. Dieses System wird in Hunderten von Laboratorien weltweit eingesetzt und bietet eine unvergleichliche Peptidqualität. Zu den Vorteilen der mikrowellenunterstützten Peptid-Synthesizer der 1. Generation für Peptidsynthesen von schwierigen Sequenzen und langen Peptiden bis über 100 mer ergeben sich mit der 2. Generation weitere Vorteile für die Peptid-Synthese:

• Noch schneller: Nur 4 min. Zykluszeit ermöglicht die Peptidsynthese in Stunden statt in Tagen
• Noch sparsamer: Bis zu 90 % Einsparung an Lösemitteln erhöht den Umwelt- und Arbeitsschutz und spart viel Geld
• Noch universeller: Von Kleinstmengen für PNA-Synthese bis zum Scale Up von 5 mmol
• Noch flexibler: 27 Positionen für Reagenzien (natürliche und unnatürliche Aminosäuren), Umbenennen von Reagenzien, Verschieden große Vorratsflaschen für Chemikalien
• Noch einfacher: Intuitive Software erleichtert das Programmieren von Sequenzen und die einfache Technik mit wenig Ventilen und wenig Sensoren vereinfacht den Service
• Alternative zu Parallel-Synthesizern: Mit der typischen Synthesezeit von wenigen Stunden ist das Liberty Blue eine Alternative zu Parallel-Synthesizern. Die einzelnen Peptide können nach der Entnahme aus den Liberty Blue schnell aufgereinigt werden, während die nächste Synthese läuft. Damit wird in der vergleichbaren Gesamtzeit zur Synthese von mehreren Peptiden mit anschließender Aufreinigung z. B. mittels präparativer HPLC ein deutlicher Vorteil im Liberty Blue erzielt.

Mit diesen Vorteilen ist das Liberty Blue sogar schneller als Parallel-Synthesizer. So zeigt zum Beispiel die Synthese eines 20 mer Peptides im Liberty Blue diesen Zeitvorteil, da die Synthese typischerweise unter 2 Stunden erfolgt. Das 76mer Peptid Ubiquitin wird sogar in weniger als 4 Stunden mit guter Reinheit synthetisiert.

Als Beispiel für diesen Zeitvorteil dient das Beta-Amyloid. Während es in Mikrowellen-Peptid-Synthesizern der 1. Generation immerhin noch ca. 22 Stunden für die Synthese benötigt, ermöglicht das Liberty Blue dieselbe Synthese mit 68 % Reinheit in ca. 4 Stunden. Mit diesen Vorteilen ist das Liberty Blue sogar schneller als Parallel-Synthesizer. So zeigt zum Beispiel die Synthese eines 20 mer Peptides im Liberty Blue diesen Zeitvorteil. Gegenüber der konventionellen Peptid-Synthese ergibt sich hier ein Zeitvorteil vom Faktor 30 und gegenüber Mikrowellen-Peptid-Synthesizern der 1. Generation liegt der Zeitvorteil beim 5 bis 10fachen.

• CarboMAX™ Kopplungschemie (patentiert)
• Mikrowellen-Entschützung und -kopplung (patentiert)

• 4 min. Zykluszeit
• Flex-Add™ Dosiersystem für wichtige Reagenzien (patentiert)
• Faseroptische Temperaturregelung
• 90 % Lösemittelersparnis
• 0,005 – 5 mmol Bereich
• 27 Aminosäurenpositionen
• Kamera zur Beobachtung der Reaktionsschritte
• Harztransfermodule (HT 4 und HT 12) kombinierbar

• Automatisierte Synthese von bis zu 12 Peptiden
• Die Kombination Liberty 2.0 zusammen mit dem HT 4 oder HT 12 Harztransfermodul ermöglicht die automatisierte Peptidsynthese
• 20mer Peptide binnen 1,5 Stunden fertig synthetisiert

• Die schnellste und vollständigste Kopplung
• Stabilisiert säureempfindliche Verbindungen, die für die Standard-Carbodiimidchemie problematisch sind (Phospho-, Glyko-, Hyper-Säure-Bindungen)
• Unübertroffen niedriger Epimerisierungsgrad für alle 27 Aminosäuren durch schnellere Aktivierung

• Stufenlos regelbar – liefern Sie das gewünschte Volumen (im Gegensatz zu Probeschleifen)
• Keine Vorbereitung
• Kein Waschen und weniger komplex als Spritzen/Pumpen

• Sinnvoller Einsatz von Lösungsmitteln und Reagenzien aus optimierten Wasch- und Syntheseprotokollen
• Minimiert Kalibrier-, Reinigungs- und Wartungsaufwand

Die Liberty Blue Systeme liefern neben der enormen Schnelligkeit auch eine hohe Reinheit der Peptide, deutlich besser als mit Standard-Peptid-Synthesizern.

Die rasant steigende Nachfrage nach synthetischen Peptiden in der Forschung erfordert effiziente automatisierte Synthesizer. Synthetische Peptide sind wesentliche Werkzeuge für eine Vielzahl biochemischer Experimente.

Bei der klassischen Peptidsynthese (SPPS nach Merrifield) wird klassischerweise eine große Menge des Lösemittels DMF für die unterschiedlichen Arbeitsschritte verwendet. Dieses Lösemittel DMF wird gemäß der EU-Verordnung 2021/2030 ab Dezember 2023 wesentlich eingeschränkt und somit ist eine Alternative für den Syntheseeinsatz gefordert.

Die Mikrowellen-Peptid-Synthesizer der CEM-Liberty Blue Familie sind in der Standardkonfiguration in der Lage, alternative „green Solvents“ wie z. B. TamiSolve (N-butylpyrrolidinone, NBP) zu verwenden. Beide Lösemittel führen zu vergleichbaren Syntheseergebnissen im Liberty Blue 2.0 und Liberty Prime 2.0, obwohl sie deutlich viskoser als DMF sind. Und auch die multiplen Synthesen auf dem MultiPep profitieren von den neuen viskoseren Lösungsungsmitteln.

Die von CEM entwickelte neue „No wash“ SPPS Synthestrategie (Nature Com., Dezember 2023) reduziert die Verwendung von Lösemitteln auf ein Minimum. Dabei werden alle lösungsmittelintensiven Waschschritte während eines jeden Kupplungszyklus vollständig eliminiert. Ein wichtiger Durchbruch ist die Entfernung einer flüchtigeren Base für die Fmoc-Entschützung durch Verdampfung bei erhöhter Temperatur. Dieser Prozess wird sowohl im Forschungs- als auch im Produktionsmaßstab ohne Auswirkungen auf die Produktqualität und bei Anwendung auf eine Vielzahl anspruchsvoller Sequenzen (bis zu 89 Aminosäuren lang) demonstriert.

• Automatisierte Programmierung von Standard- und komplexen Peptiden (verzweigt, zyklisiert, Disulfidbindung)
• 21 CFR Part 11-Konformität einschließlich vollständiger Historie und Methodenberichten
• In die Mikrowellenkammer integrierte Echtzeitkamera (optional)