摘要:芯片实验室（Lab on a chip）技术已发展成为当今世界上最前沿的科技领域之一，其以微流控芯片为核心，因高效快速、通量集成、节能低耗等特点在化学、生物学等领域的应用中彰显出独特的优势。多肽作为重要的内源性物质，在生物体内发挥重要的生理功能，多肽类药物、疫苗以及诊断试剂已成为生物医药领域的研究热点。本论文将多肽研究与微流控芯片技术相结合，充分发挥微流控芯片的优势，研究结果如下：

针对固相多肽合成多组分、多步骤、循环反应、溶剂条件苛刻等特点，设计并制备了全玻璃结构的单通道芯片固相微反应器。发展了常规实验室条件下简便、高效的玻璃芯片制作新方法，通过采用多配方的芯片清洗步骤以及增创的芯片真空加温预键合程序，有效地避免了芯片的劈裂、漏液等现象，极大地提高了玻璃芯片的制作成功率和使用效率。在微芯片的反应腔体内部设计并刻蚀了多层栅栏-围堰式结构，既可以束缚固相载体，又可以保证液流畅通。以所构建的微反应器体系，进行了模型亮氨酸脑啡肽YGGFL的合成，并探索发展了多肽的芯片原位裂解新方法。多肽粗产物的纯度达91.8%，产率达82.6%。采用连续流动形式的微流控芯片反应器进行固相多肽合成，免除了复杂装置，缩短了反应周期，减少了试剂用量，提高了反应速率，具有易操作、高效率、低成本的特点。

 

关键词：微流控芯片，微反应器，多肽固相合成

 

目录

摘要

Abstract 

引言

1微流控芯片的设计与制作-3

1.1实验材料和方法-3

1.1.1试剂和仪器-3

1.1.1.1实验试剂-3

1.1.1.2 溶液配制-3

1.1.1.3 仪器设备-3

1.1.2 微流控芯片图形的设计-3

1.1.3 高分子材料微芯片的制作与耐受性实验-3

1.1.4 玻璃微流控芯片的加工制作-4

1.1.4.1 玻璃基片的加工-4

1.1.4.2 玻璃盖片的制作-4

1.1.4.3 玻璃芯片的多步清洗-4

1.1.4.4 玻璃微流控芯片的预键合-5

1.1.4.5 玻璃微流控芯片的高温键合-5

1.2 结果与讨论-5

1.2.1 微流控芯片设计-5

1.2.1.1 芯片结构图形设计-5

1.3.1.1 芯片材质选择-6

1.3.2 微芯片的加工制作与性能考察-7

1.3.2.1 玻璃芯片的湿法刻蚀-7

1.3.2.2 栅栏围堰结构-9

1.3.2.3 玻璃芯片的加温预键合-10

1.3.2.4 芯片进样口的制作-11

1.3.3 多肽合成微流控反应器系统的构建-11

2 基于微流控芯片的固相多肽合成-13

2.1 实验材料和方法-13

2.1.1 试剂和仪器-13

2.1.1.1 实验试剂-13

2.1.1.2 溶液配制-13

2.1.1.3 仪器设备-13

2.1.2 基于单通道微反应器的固相多肽合成-13

2.1.2.1 载体树脂的填充-13

2.1.2.2 多肽合成程序与条件优化-14

2.1.2.3 多肽的芯片原位裂解-14

2.1.3 多肽合成产物的分析与表征-14

2.2 结果与讨论-15

2.2.1 微芯片反应器固相多肽合成-15

2.2.1.1 反应液流速的选择-15

2.2.1.2 偶联时间的优化-16

2.3.4.3 多肽产物的芯片原位裂解-17

2.3.4.4 基于芯片微反应器的亮氨酸脑啡肽合成-19

2.3.5 多肽粗产物的纯度分析与表征-20

2.3.5.1 微反应器亮氨酸脑啡肽合成产物纯度分析-20

2.3.5.2 重复使用芯片亮氨酸脑啡肽合成产物纯度分析-21

2.3.5.3 微反应器合成多肽产率测定-22

2.3.5.4 合成多肽产物的质谱鉴定-23

结论

致谢

参考文献