多肽合成仪的历史背景
1963年，梅里菲尔德首次提出固相多肽合成(SPPS)，这是多肽化学中具有里程碑意义的合成方法。它一出现，就因其合成方便快捷而成为多肽合成的首选，也带来了多肽有机合成的一场革命，成为一门独立的学科——固相有机合成(SPOS)。因为这个原因，梅里菲尔德被判60。经过反复筛选，梅里菲尔德最终拒绝了固相使用苄氧羰基(Z)。首先，叔丁氧羰基(BOC)被用于保护α-氨基和合成固相多肽。同时，梅里菲尔德在20世纪60年代末发明了第一台自动多肽合成仪，首次合成了生物蛋白酶——核糖核酸酶(124个氨基酸)。
在1972中，Lou Carpino首先用9-芴甲氧羰基(FMOC)保护α-氨基，在碱性条件下可快速脱去，反应可在10min内完成。而且由于其反应条件温和，很快被广泛应用，基于BOC和FMOC的各种自动肽合成仪也相继出现和开发，并仍在不断获得。与此同时，固相合成树脂、缩肽试剂、氨基酸保护基团，包括合成环肽的氨基酸正交保护也取得了丰硕的成果。第一代多肽合成仪产生于20世纪60年代末至70年代初。
代表产品有贝克曼公司的贝克曼990肽合成仪和维嘉生物技术公司的维嘉296肽合成仪。现在两家公司都放弃了多肽合成仪的研发和生产，我们只能在早期的学术文献中找到它的设计原理和研究情况。虽然随着生产技术的改进和发展，第一代多肽合成仪已经全部退出市场。而1990之前的很多肽化学文献都是在这个实验设备上开发的，第一代肽合成仪对后期合成仪的开发制造具有重要意义。第二代多肽合成仪诞生于上世纪80年代。
代表产品有Protein Technologies的PS3肽合成仪和Advanced ChemTech的ACT肽合成仪90型。标志性特征是反应温和的合成肽，一般可分为单纯氮气鼓泡和摇动两种。PS3的设计原理是通过鼓泡氮气来搅拌反应物，即合成器上的反应器是固定的，氮气从反应器的下部通过反应器排到上部，这个过程中产生的气泡混合固相和液相。这种设计的优点是结构简单，成本低，但反应相对温和:1)有时多肽-固相载体会在静电作用下“聚集”，使其不能与液相充分混合。在这种情况下，需要增加氮气的压力来消除静电作用；静电效应消除后应立即降低压力，否则较高的压力会将多肽-固体载体“吹”到反应器的液面之上。因为多肽-固相载体对壁的附着力很强，一旦卡在反应器液面以上，就再也下不来了，也就是再也不能参与反应了。显然，一代机器无法自动进行这样的压力调节，这是造成反应“死角”的重要原因。反应死角会降低多肽合成的效率和纯度，有的甚至导致合成失败。2)长时间氮气鼓泡会使溶液挥发，液面降低后，一部分多肽-固相载体会粘在液面以上，不能再参与反应。3)氮气消耗高，操作成本增加。ACT90的设计原理是反应堆以直立的姿态绕原点左右摆动，或者做圆周运动。ACT的多肽合成仪还具有反应温和的特点，即旋转角度和速度不能完全达到氨基酸偶联的极限，反应往往需要较长时间。第三代多肽合成仪诞生于90年代。
代表产品有应用生物系统公司的ABI 433肽合成仪和C Bio公司的CS336肽合成仪。ABI433的设计原理是反应器上部相对固定，下部360度左右旋转，带动反应器内的固相和液相从反应器底部向顶部螺旋运动。换句话说，溶液可以到达反应器内部的任何一点，真的没有死角。因为搅拌速率可以达到1800转/分的高速，所以反应可以完全完成。ABI433多肽合成仪(其退出多肽合成仪市场后的最后一台仪器)由于采用无死角的搅拌方式保证了多肽合成的纯度，在世界上仍占有很大的比重。当然，ABI产品的价格是最高的。由于元件的频繁使用，电磁阀经常损坏，ABI将七个电磁阀做成模块化设计。如果一个电磁阀坏了，就必须更换整个模块，无形中增加了维护成本。
CS336的设计原理是以反应器的中心为圆心，搅拌速度可以达到180度。同时采用氮气鼓泡反应方式的优点，氮气吹扫作为一种可选的反应方式融入到反应方法中，充分体现了多肽合成仪在科研领域的高偶联率效应。多肽合成仪基于固相合成的反应原理，在密闭的防爆玻璃反应器中，按照已知的顺序(顺序，一般是从C-羧基端到N-氨基端)连续添加、反应、合成氨基酸，最后通过操作得到多肽载体。固相合成大大降低了每一步产品纯化的难度。为了防止副反应，参与反应的氨基酸的侧链受到保护。羧基末端是游离的，必须在反应前活化。固态合成有两种方法，Fmoc和tBoc。由于Fmoc比tBoc有很多优点，所以现在多采用Fmoc法合成，但对于一些短肽，tBoc由于收率高，仍被很多企业采用。
特定合成由以下循环组成:
1)去保护:Fmoc保护的色谱柱和单体必须使用碱性溶剂(哌啶)去除氨基的保护基。
2)活化交联:下一个氨基酸的羧基被活化剂活化。活化的单体与游离氨基反应，交联并形成肽键。在该步骤中，使用大量超浓缩试剂来推动反应完成。循环:重复这两个反应，直到合成完成。
3)洗脱和去保护:从柱上洗脱多肽，洗脱其保护基团，并用去保护剂(TFA)去保护。反应堆
数百年来，制药工业中最常见的反应器/反应器设备是玻璃，由于其完全透明和耐腐蚀，被许多化学和生物专家使用。多肽合成的过程需要操作者直接监控，合成后可以进行在线切割(切割试剂TFA的强腐蚀性极大的限制了反应器材料)，这就限制了玻璃材料是最合适的反应器。玻璃反应器的制造工艺有很大的难点:①烧成工艺:研磨精度极高，就像国内很多设备都达不到漏液、玻璃壁均匀等要求。②配有搅拌手柄和密封装置的完整加工工艺③防爆处理。
氨基酸储罐
用于储存氨基酸粉末或预活化的溶解氨基酸溶液。小型合成仪一般有20-40个氨基酸储罐，保证自动缩合反应，无需监督。根据生产规模的不同，大型合成器的配置也不同。
溶剂储罐
用于储存多肽合成所需的有机溶液，如DMF、PIP等。
量筒
为了测量氨基酸溶液和其他试剂的合成量，需要一个精确的传感器来设计秤，并将信息发送回计算机控制程序。因为早期的定压法偏差太大，操作复杂，所以采用了这种方法。触发次数取决于不同客户的要求，不同品牌略有不同。
液体转移瓶
传感器
多端触发自感应定量测量方法直观、科学，相对误差最小。代替早期的恒压法，避免了每天大量的数学运算，操作更简单，测量误差可以控制在65438±0%。
废物桶
废液桶通常选用容积较大的HDPE桶，以保证良好的通风。同时要安装传感器装置，时刻检测废液，避免溢出。电磁阀
多肽合成仪中的电磁阀是一个灵敏的附件，它控制着液路的串联和闭合回路，在氨基酸转移和测量、溶剂转移和测量两个步骤中起着至关重要的作用。不同品牌的合成器，电磁阀的设计和排列略有不同。
控制面板
控制面板通常包含光敏元件、部分控制电磁阀和传感器控制组。它与主机的控制系统和合成器相连，完成多肽合成的全过程。
软件系统
多肽合成仪操作软件。不同品牌的合成器有不同的注册软件。a)紫外线监视器
在多肽合成仪中，在线检测偶联效应的装置，如紫外监测器，往往是可选装置，客户可以根据实验需要选择。其作用是让操作者直观地看到多肽合成中各个氨基酸的耦合作用，从而针对特定序列调整合成设置，最终达到最佳合成效果。
对于不熟悉多肽合成仪操作的用户来说，紫外监测非常重要。
b)试剂检测
不选择在线检测配件的多肽合成仪用户也可以使用试剂检测方法做基本的偶联效果测定实验。
在固相多肽合成中，主要通过检测树脂上的游离氨基来判断连接效率。检测方法称为凯泽法，其检测结果，如果有游离氨基，则显示蓝色或红棕色(pro，ser，His)。
Kaiser试剂包括:A、茚三酮的6%乙醇溶液；b，80%苯酚的乙醇溶液；C，2% 0.001M KCN溶液中的吡啶需用茚三酮处理后再蒸。检测过程中，取少量树脂，分别加入A、B、C各2-3滴，在100℃加热1-2min。如果溶液是蓝色的，或者树脂呈现蓝色和红棕色，说明有游离氨基，否则连接完成。