DE19919607A1 - Verfahren und Vorrichtung zur parallelen Herstellung von wenigstens 4n Oligonukleotiden - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zur parallelen Herstellung von wenigstens 4n OligonukleotidenInfo
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Abstract
Bei einem Verfahren und einer Vorrichtung zur parallelen Herstellung von wenigstens 4n Oligonukleotiden werden zunächst wenigstens vier Einschübe mit je n Reaktionsgefäßen auf einem Teller (16) angeordnet, wobei jedes Reaktionsgefäß eine an einen inerten Träger gebundene Nukleotid-Startbase enthält. Sodann werden an vier Stationen (28, 30, 32, 34) bestimmte Operationen parallel zueinander durchgeführt, und zwar eine Deblock-Operation gleichzeitig in allen n Reaktionsgefäßen des sich an der ersten Station (28) befindenden Einschubes, eine erste Wasch-Operation gleichzeitig in allen n Reaktionsgefäßen des sich an der zweiten Station (30) befindenden Einschubes, eine Coupling-Operation in allen n Reaktionsgefäßen des sich an der dritten Station (32) befindenden Einschubes, und, gleichzeitig in allen n Reaktionsgefäßen des sich an der vierten Station (34) befindenden Einschubes, eine zweite Wasch-Operation gefolgt von einer Capping-Operation gefolgt von einer dritten Wasch-Operation gefolgt von einer Oxidations-Operation gefolgt von einer vierten Wasch-Operation. Der Teller (16) mit den Einschüben wird stationsweise unter Ausführen der zuvor genannten Operationen solange rotiert, bis die gewünschten Oligonukleotide durch Aneinanderkoppeln einzelner Nukleotide entstanden sind.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine
Vorrichtung zur parallelen Herstellung von wenigstens 4n Oligo
nukleotiden.
Aus der DE 42 06 488 A1 sind ein Verfahren und eine Vorrichtung
zur Herstellung von Oligonukleotiden bekannt. Die bekannte
Vorrichtung weist vier übereinanderliegende Stäbe auf, deren
Kontaktflächen durch Schleifen und Polieren so bearbeitet sind,
daß die Stäbe spaltfrei relativ zueinander verschoben werden
können. Einer der Stäbe enthält Reaktionsräume, die über Zu-
und Abgangsleitungen in den übrigen Stäben befüllt und entleert
werden können. Die einzelnen Reaktionsräume werden nacheinander
mit Reagenzien befüllt. Damit die erwähnten Kontaktflächen der
verschiebbaren Stäbe gegeneinander gut abdichten, ist eine sehr
präzise Bearbeitung dieser Kontaktflächen notwendig und die
Stäbe müssen aus verschleißbeständigem Material bestehen,
beispielsweise aus rostfreiem Stahl oder aus bestimmten Glas
werkstoffen.
Der Bedarf an Oligonukleotiden steigt ständig und es besteht
daher der Wunsch, eine möglichst große Anzahl von Oligonukleo
tiden kostengünstig, in kurzer Zeit und mit hoher Qualität
herzustellen. Dabei kann es sich um gleichartige oder um ver
schiedene Oligonukleotide handeln.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein verbesser
tes Verfahren und eine verbesserte Vorrichtung zur Herstellung
von Oligonukleotiden bereitzustellen, die dem zuvor genannten
Wunsch Rechnung trägt.
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch das im Patentanspruch 1
angegebene Verfahren zur parallelen Herstellung von wenigstens
4n Oligonukleotiden gelöst. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren
werden wenigsten vier Einschübe mit je n Reaktionsgefäßen
(n ≧ 1) auf bzw. in einem Teller derart angeordnet, daß ein
erster Einschub sich an einer ersten Station, ein zweiter
Einschub sich an einer zweiten Station, ein dritter Einschub
sich an einer dritten Station, und ein vierter Einschub sich an
einer vierten Station befinden. Jedes Reaktionsgefäß enthält
eine zur Synthese von Oligonukleotiden erforderliche Startbase,
die beispielsweise an einen inerten Träger gebunden ist.
Anstelle einer Startbase kann auch ein Fachleuten bekannter,
sogenannter Universalträger verwendet werden. Als Trägermateri
al kann z. B. poröses Glas, sogenanntes controlled pore glass
(CPG) verwendet werden. An den genannten vier Stationen werden
dann parallel eine Reihe von Operationen zur Oligonukleotidsyn
these durchgeführt.
So wird gleichzeitig in allen n Reaktionsgefäßen des sich an
der ersten Station befindenden Einschubs eine sogenannte
Deblock-Operation durchgeführt, mit der an den Startbasen
vorhandene Schutzgruppen abgespalten werden, um später einzelne
Nukleotid-Bausteine an die Startbase ankoppeln zu können. Diese
Schutzgruppen werden auch als DMT-Gruppen bezeichnet. Gleich
zeitig mit der an der ersten Station stattfindenden Deblock-
Operation findet an der zweiten Station, wiederum gleichzeitig
in allen n Reaktionsgefäßen, die sich an der zweiten Station
befinden, eine erste Wasch-Operation statt; mit der die zuvor
abgespaltenen Schutzgruppen aus den Reaktionsgefäßen ausgewa
schen werden. Ebenfalls gleichzeitig mit den beiden zuvor
genannten Operationen findet in allen sich an der dritten
Station befindenden n Reaktionsgefäßen eine sogenannte Cou
pling-Operation statt, mittels derer die gewünschten einzelnen
Nukleotide an die sich in den Reaktionsgefäßen befindenden
Startbasen oder Nukleotidketten angekoppelt werden. Wiederum
zeitgleich mit den vorgenannten drei Operationen findet gleich
zeitig in allen n Reaktionsgefäßen des sich an der vierten
Station befindenden Einschubes eine Abfolge von Operationen
statt, nämlich zunächst eine zweite Wasch-Operation, an die
sich eine sogenannte Capping-Operation anschließt, mittels
derer in den Reaktionsgefäßen diejenigen Oligonukleotide bloc
kiert werden, die in der vorangegangenen Coupling-Operation
nicht die gewünschte Kettenverlängerung erfahren haben, gefolgt
von einer dritten Wasch-Operation, an die sich eine Oxidations-
Operation zum Stabilisieren des Phosphat-Grundgerüstes der
Oligonukleotide anschließt, und schließlich eine vierte Wasch-
Operation.
Erfindungsgemäß wird entweder der Drehteller stationsweise
durch die genannten vier Stationen rotiert, so daß jeder Ein
schub die einzelnen Stationen nacheinander durchläuft, oder die
Stationen werden relativ zu den Einschüben jeweils eine Station
weiterbewegt. Diese stationsweise Relativbewegung zwischen den
Einschüben und den Stationen erfolgt solange, bis die gewünsch
ten Oligonukleotide durch Aneinanderkoppeln der einzelnen
Nukleotide entstanden sind.
Der erfindungsgemäß mittels des Durchlaufens der vier Stationen
realisierte Synthesezyklus an sich ist bekannt und braucht
daher nicht im einzelnen erläutert zu werden. Allerdings wird
mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens dieser Synthesezyklus
extrem zeitsparend abgearbeitet, indem zum einen alle sich an
einer Station befindenden n Reaktionsgefäße zugleich der an
dieser Station stattfindenden Operation bzw. den dort stattfin
denden Operationen unterzogen werden, und indem zum zweiten
parallel an allen vier Stationen Operationen stattfinden. Des
weiteren nutzt das erfindungsgemäße Verfahren auf intelligente
Weise den Umstand, daß die an der ersten Station ausgeführte
Deblock-Operation und die an der dritten Station ausgeführte
Coupling-Operation die am längsten dauernden Operationen sind
(und damit die notwendige Verweilzeit pro Station vorgeben),
indem die deutlich schnelleren Capping- und Oxidations-
Operationen nacheinander an nur einer Station (der vierten
Station) durchgeführt werden.
Beide Maßnahmen führen dazu, daß das erfindungsgemäße Verfahren
gegenüber bekannten Verfahren zur Oligonukleotidsynthese erheb
lich schneller ist. Die Produktivität ist auf diese Weise
erhöht und die Herstellkosten für Oligonukleotide können ge
senkt werden. Darüber hinaus können größere Mengen an Oligonu
kleotiden in kürzerer Zeit zur Verfügung gestellt werden. Sind
beispielsweise pro Einschub 24 Reaktionsgefäße vorhanden und
wird als Taktzeit pro Station eine Zeitdauer von 60 Sekunden
veranschlagt, dann lassen sich innerhalb von ca. 90 Minuten 96
Oligonukleotide mit je 20 Nukleotidbausteinen erzeugen. Geht
man ferner davon aus, daß etwa alle 100 Minuten ein neuer
Durchlauf gestartet werden kann, erreicht man mit dem erfin
dungsgemäßen Verfahren eine Produktion von 1.350 Oligonukleoti
den pro Tag. Dies entspricht nahezu der 40fachen Menge, die
mit dem Gerät gemäß der eingangs genannten DE 42 06 488 A1
hergestellt werden kann.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen
Verfahrens findet an der zweiten Station zusammen mit der dort
durchgeführten ersten Wasch-Operation eine Monitoring-Operation
statt, die Aufschluß über die Qualität der an der ersten Stati
on durchgeführten Deblock-Operation gibt. Vorzugsweise erfolgt
diese Monitoring-Operation mittels einer Online-Messung der
Leitfähigkeit einer für die erste Wasch-Operation verwendeten
Waschflüssigkeit. Alternativ kann die Monitoring-Operation
mittels einer Online-Messung der Farbintensität der für die
erste Wasch-Operation verwendeten Waschflüssigkeit erfolgen,
wobei insbesondere eine Messung mittels UV-Licht verwendet
wird. Die Wellenlänge des verwendeten UV-Lichtes hat vorzugs
weise eine Wellenlänge von 455-465 nm.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausgestaltung des erfindungs
gemäßen Verfahrens wird dann, wenn an der zweiten Station
zusätzlich zur ersten Wasch-Operation auch die Monitoring-
Operation stattfindet, die erste Wasch-Operation solange durch
geführt, bis die Monitoring-Operation ergibt, daß die in der
vorangegangenen Deblock-Operation entfernten Schutzgruppen
vollständig ausgespült sind. Der Begriff "vollständig" ist
dabei nicht in einem absoluten Sinne zu verstehen, sondern
bezieht sich auf die Nachweisgrenze des im Rahmen der Monito
ring-Operation verwendeten Meßverfahrens. Durch eine solche
Verfahrensweise wird der Verbrauch an Waschflüssigkeit redu
ziert, weil aufgrund der kontinuierlichen Überwachung und
Auswertung der die Reaktionsgefäße verlassenden Waschflüssig
keit die erste Wasch-Operation sofort beendet wird, wenn das
gewünschte Ergebnis erreicht ist. Des weiteren wird mit einer
solchen Verfahrensweise eine Qualitätssteigerung erzielt, da
die erste Wasch-Operation nicht nach einer vorgegebenen Zeit
dauer beendet wird, sondern ihre Beendigung vom Erreichen eines
bestimmten Ergebnisses abhängt.
Vorteilhaft wird in dem erfindungsgemäßen Verfahren bei der an
der dritten Station durchgeführten Coupling-Operation eine
ausgewählte Nukleotid-Base gleichzeitig mit einem Aktivator
(Katalysator) den Reaktionsgefäßen zugegeben. Diese gleich
zeitige Zugabe von Nukleotid-Baustein und Aktivator spart
wertvolle Zeit bei einer Operation, die wie oben ausgeführt
taktzeitbestimmend ist. Als Aktivator wird vorzugsweise Tetra
zol verwendet.
Des weiteren wird bei der an der dritten Station durchgeführten
Coupling-Operation falls gewünscht auch eine Markierungsgruppe
(label) den Reaktionsgefäßen zugegeben, die eine spätere Iden
tifikation des erzeugten Oligonukleotids oder eines daraus
erzeugten Produktes erleichtert. Die Markierungsgruppe ist
insbesondere ein Basenanalogon, ein Farbstoff oder ein Hapten.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist vorzugsweise als Durchfluß
verfahren ausgestaltet, d. h. die Reaktionsgefäße sind als
Durchflußgefäße ausgebildet, beispielsweise indem jedes Reakti
onsgefäß oben und unten durch einen Frittenboden verschlossen
ist. Die den Reaktionsgefäßen zuzuführenden Flüssigkeiten
(Reagenzien, Waschflüssigkeit etc.) werden bei einem solcherma
ßen ausgestalteten Verfahren vorzugsweise durch Anlegen eines
Druckgefälles zwischen jedem Reaktionsgefäßeinlaß und jedem
Reaktionsgefäßauslaß in die einzelnen Reaktionsgefäße hinein
und aus ihnen heraus befördert. Das Druckgefälle kann entweder
durch einen Überdruck in den Vorratsbehältern für die Reagenzi
en, Waschflüssigkeiten etc. oder durch Anlegen eines Unter
drucks an die Reaktionsgefäßauslässe erzeugt werden. Dabei muß
der Einlaß jedes Reaktionsgefäßes nicht unbedingt oben angeord
net sein, sondern kann sich durchaus auch unten befinden,
während der Rektionsgefäßauslaß oben angeordnet ist. Eine
solche Anordnung hat den Vorteil, daß die jedem Reaktionsgefäß
von unten zugegebenen Flüssigkeiten und Reagenzien das in den
Reaktionsgefäßen enthaltene Trägermaterial, beispielsweise die
Glaskügelchen, hochwirbeln und auf diese Weise eine bessere
Durchmischung der zugegebenen Flüssigkeit im Reaktionsgefäß
ermöglichen.
Die eingangs genannte Aufgabe ist erfindungsgemäß auch durch
eine Vorrichtung zur parallelen Herstellung von wenigstens 4n
Oligonukleotiden gelöst, die eine erste Station zur Durchfüh
rung einer Deblock-Operation, eine zweite Station zur Durchfüh
rung einer ersten Wasch-Operation, eine dritte Station zur
Durchführung einer Coupling-Operation, und eine vierte Station
aufweist, an der nacheinander eine zweite Wasch-Operation, eine
Capping-Operation, eine dritte Wasch-Operation, eine Oxidati
ons-Operation und eine vierte Wasch-Operation durchgeführt
werden. Die genannten vier Stationen sind in Umfangsrichtung
aufeinanderfolgend angeordnet und haben voneinander in Umfangs
richtung vorzugsweise einen gleichen Abstand.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung umfaßt des weiteren einen
Teller, in dem wenigstens vier Einschübe mit je n Reaktionsge
fäßen derart angeordnet werden können, daß ein erster Einschub
sich an der ersten Station, ein zweiter Einschub sich an der
zweiten Station, ein dritter Einschub sich an der dritten
Station, und ein vierter Einschub sich an der vierten Station
befindet. Vorzugsweise ist der die Einschübe aufnehmende Teller
als Drehteller ausgebildet, der stationsweise durch die genann
ten vier Stationen rotiert werden kann. Ebenso ist es jedoch
möglich, die Stationen relativ zu dem die Einschübe enthalten
den Teller zu bewegen.
Jedes Reaktionsgefäß ist als Durchflußgefäß mit einem Reakti
onsgefäßeinlaß und einem gegenüber angeordneten Reaktionsge
fäßauslaß ausgeführt. In jeder der vier Stationen ist den
Reaktionsgefäßeinlässen eine Flüssigkeits-Zuführeinrichtung
zugeordnet. Die der dritten Station zugeordnete Zuführeinrich
tung weist vorzugsweise n Zuführventile auf, damit jedem Reak
tionsgefäß selektiv ein bestimmter Nukleotidbaustein zugegeben
werden kann. In den übrigen Stationen ist es nicht erforder
lich, die Zuführeinrichtung mit n Zuführventilen zu versehen,
denn die dort ablaufenden Operationen werden hinsichtlich aller
Reaktionsgefäße mit den gleichen Reagenzien oder Flüssigkeiten
durchgeführt. Unter bestimmten Umständen ist es allerdings auch
für die Zuführeinrichtungen der restlichen Stationen wünschens
wert, diese mit jeweils n Zuführventilen zu versehen, bei
spielsweise dann, wenn unterschiedlich lange Oligonukleotide
erzeugt werden sollen. Es ist dann nämlich möglich, die kürzer
kettigen, bereits fertigen Oligonukleotide von weiteren,
unnötigen Deblock-Operationen auszunehmen, indem die den ent
sprechenden Reaktionsgefäßen zugeordneten Zuführventile der
ersten Station einfach nicht mehr geöffnet werden. Eine wieder
holt ausgeführte, unnötige Deblock-Operation kann nämlich bei
bereits fertigen Oligonukleotiden zu einer Qualitätsverschlech
terung führen, weil einzelne Basen der Oligonukleotide heraus
getrennt werden, wodurch das betreffende Oligonukleotid
verändert bzw. zerstört wird. Des weiteren läßt sich dann, wenn
die Zuführeinrichtung jeder Station mit n Zuführventilen verse
hen ist, der Verbrauch an Reagenzien und anderen Flüssigkeiten
minimieren, weil diese nur noch den Reaktionsgefäßen zugeleitet
werden, in denen sie tatsächlich benötigt werden.
Jedem Reaktionsgefäßauslaß ist in jeder Station ein Ablaßkanal
zugeordnet, in den die aus den Reaktionsgefäßen austretenden
Flüssigkeiten fließen. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist so
ausgestaltet, daß sich dann, wenn sich die Einschübe in einer
Station befinden, jeder Reaktionsgefäßeinlaß in dichtendem
Eingriff mit der zugehörigen Zuführeinrichtung und jeder Reak
tionsgefäßauslaß in dichtendem Eingriff mit dem zugehörigen
Ablaßkanal befindet. Gemäß einer Ausführungsform der erfin
dungsgemäßen Vorrichtung sind die Reaktionsgefäßeinlässe oben
und die Reaktionsgefäßauslässe unten angeordnet. Die Anordnung
kann jedoch auch umgekehrt sein, so daß den Reaktionsgefäßen
die Reagenzien und die sonstigen Flüssigkeiten von unten zuge
geben werden. Dies kann bezüglich der Durchmischung in den
Reaktionsgefäßen von Vorteil sein.
Wenn eine Relativbewegung um eine Station durchgeführt wird,
besteht zumindest zwischen den Reaktionsgefäßeinlässen und der
Zuführeinrichtung bzw. den Zuführventilen ein kleiner axialer
Abstand. Auf diese Weise ist der Verschleiß der Dichtflächen
deutlich herabgesetzt und es besteht dennoch kaum eine Möglich
keit des Zutritts unerwünschter Stoffe zu den Reaktionsgefäßen.
Gemäß einer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung
befindet sich letztere in einem abgeschlossenen Raum mit einer
Inertgas-Umgebung, so daß die Oligonukleotidsynthese nicht
durch Wasser bzw. Wasserdampf beeinträchtigt werden kann. Das
Inertgas, beispielsweise Argon oder Stickstoff, kann vorteil
haft oben auf die erfindungsgemäße Vorrichtung kontinuierlich
aufgegeben werden und sinkt dann langsam über die Vorrichtung
herab. Auf diese Weise ist der Inertgasverbrauch vermindert,
denn es wird lediglich die Vorrichtung selbst mit einem schüt
zenden Mantel aus Inertgas umgeben.
Bei einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung
besteht auch zwischen den Reaktionsgefäßauslässen und den
Ablaßkanälen ein kleiner axialer Abstand, während die stations
weise Relativbewegung stattfindet. Vorzugsweise ist die erfin
dungsgemäße Vorrichtung dabei so ausgestaltet, daß alle
Flüssigkeits-Zuführeinrichtungen in oder auf einer Ventilträ
gerplatte und alle Ablaßkanäle in einer Absaugplatte aufgenom
men sind. Die erfindungsgemäße Vorrichtung umfaßt demnach in
dieser Ausführungsform als wesentliche Bestandteile drei über
einander angeordnete Platten, von denen die mittlere Platte der
Teller ist. Die Ventilträgerplatte und die Absaugplatte haben
eine plane Anlagefläche zum Teller und die Reaktionsgefäßein
lässe sind vorzugsweise bündig mit der Oberseite des Tellers
und die Reaktionsgefäßauslässe vorzugsweise bündig mit der
Unterseite des Tellers ausgebildet, so daß durch einfaches
Aneinanderlegen der Ventilträgerplatte, des Tellers und der
Absaugplatte eine dichte Verbindung zwischen den Reaktionsgefä
ßen und den Zuführventilen sowie den Ablaßkanälen erhalten
werden kann. Zur einwandfreien und kostengünstigen Abdichtung
können beispielsweise Dichtringe aus einem Elastomermaterial in
der planen Anlagefläche der Ventilträgerplatte und der planen
Anlagenfläche der Absaugplatte aufgenommen sein, die jeden
Reaktionsgefäßeinlaß dicht mit dem entsprechenden Zuführventil
und jeden Reaktionsgefäßauslaß dicht mit dem zugehörigen Ablaß
kanal verbinden.
In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsge
mäßen Vorrichtung sind die Ventilträgerplatte und die Absaug
platte drehfest und der Drehteller sowie die Absaugplatte sind
relativ zur Ventilträgerplatte absenkbar. Zum Drehen des Dreh
tellers um eine Station wird letzterer zusammen mit der Absaug
platte geringfügig gegenüber der Ventilträgerplatte abgesenkt,
um eine Station gedreht, und dann wieder in Anlage mit der
Ventilträgerplatte nach oben verfahren. Dabei wird die Absaug
platte etwas weiter als der Drehteller abgesenkt, so daß zwi
schen der Absaugplatte und dem Drehteller ein kleiner Spalt
besteht und die vorhandenen Dichtungen beim Drehen des Drehtel
lers keiner Scherbelastung ausgesetzt sind. Beim Hochfahren des
Drehtellers im Anschluß an dessen Drehung wird auch die Absaug
platte wieder in dichtende Anlage mit der Unterseite des Dreh
tellers gefahren.
Bei allen Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung
erstrecken sich die Einschübe vorzugsweise radial bezüglich des
Drehtellers, wobei die Reaktionsgefäße in zumindest einer Reihe
angeordnet sind. Zur Vergrößerung der Kapazität der erfindungs
gemäßen Vorrichtung weist jeder Einschub vorzugsweise zwei
zueinander parallele, sich radial erstreckende Reihen Reakti
onsgefäße auf.
Die Einschübe der erfindungsgemäßen Vorrichtung bestehen vor
zugsweise aus Kunststoff, insbesondere aus PEEK (Polyether
etherketon). Es ist bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung nicht
notwendig, die Einschübe aus Edelstahl oder aus Glaskeramik
herzustellen, da die Einschübe keiner abrasiven Beanspruchung
unterliegen.
Jeder Einschub ist gemäß einer bevorzugten Ausführungsform so
ausgestaltet, daß er auf seinen Längsseiten mindestens eine
Codiernut und/oder einen Codiervorsprung aufweist. Die Codier
nut eines Einschubs wirkt mit einem komplementär geformten
Codiervorsprung des Drehtellers zusammen und ein Codiervor
sprung des Einschubs wirkt mit einer komplementär geformten
Codiernut des Drehtellers zusammen. Bei jedem Einschub ist
mindestens die Codiernut oder der Codiervorsprung verschieden
von den anderen Einschüben ausgeführt, so daß ein bestimmter
Einschub nur an einer bestimmten Stelle in den Drehteller
eingeschoben werden kann. Die Einschübe können auch mehrere
Codiernuten und/oder Codiervorsprünge aufweisen.
Vorzugsweise sind die Codiernuten und Codiervorsprünge der
Einschübe so ausgestaltet, daß alle Einschübe einer erfindungs
gemäßen Vorrichtung zu Reaktionsgefäßplatten zusammensetzbar
sind, beispielsweise zu Reaktionsgefäßplatten im MTP-Format.
Das weitere Handling der mittels der erfindungsgemäßen Vorrich
tung hergestellten Oligonukleotide wird so vereinfacht.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird anhand eines Ausführungs
beispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung unter Bezugnahme
auf die beigefügten schematischen Figuren näher erläutert. Es
zeigt:
Fig. 1 ein Funktionsschema eines Ausführungsbeispiel einer
erfindungsgemäßen Vorrichtung zur parallelen Herstel
lung von 96 Oligonukleotiden,
Fig. 2 einen in der erfindungsgemäßen Vorrichtung verwendeten
Einschub im in der Vorrichtung befindlichen Zustand,
und
Fig. 3 eine Reihe unterschiedlich kodierter Einschübe, von
denen jeweils vier zu einer Reaktionsgefäßplatte im
MTP-Format kombinierbar sind.
Fig. 1 zeigt in der Mitte schematisiert eine Vorrichtung 10
zur parallelen Herstellung von 96 Oligonukleotiden. Wesentliche
Bestandteile der Vorrichtung 10 sind drei übereinander angeord
nete plattenförmige Gebilde, nämlich eine oben angeordnete
Ventilträgerplatte 12, eine unten angeordnete Absaugplatte 14
und ein zwischen diesen beiden Platten angeordneter Drehteller
16. Dieser Drehteller 16 kann relativ zu der drehfesten Ventil
trägerplatte 12 und der ebenfalls drehfesten Absaugplatte 14
gedreht werden.
In dem Drehteller 16 befinden sich vier herausnehmbare Einschü
be 18, in denen jeweils vierundzwanzig Reaktionsgefäße 20
ausgebildet sind, die in zwei parallelen Reihen zu je zwölf
Reaktionsgefäßen 20 angeordnet sind (siehe Fig. 2). Jedes
Reaktionsgefäß 20 ist oben und unten durch je einen Frittenbo
den 22 verschlossen und enthält Glaskügelchen aus CPG
(controlled pore glass), an die die jeweiligen Startbasen
gebunden sind. Jedes Reaktionsgefäß 20 hat oben einen Reakti
onsgefäßeinlaß 24 und unten einen Reaktionsgefäßauslaß 26. Die
vier Einschübe 18 sind in dem runden Drehteller 16 unter einem
Abstand von jeweils 90° zum nächsten Einschub 18 derart ange
ordnet, daß sie radial in den Drehteller 16 eingeführt und aus
ihm herausgezogen werden können.
Die Vorrichtung 10 weist vier separate Stationen 28, 30, 32, 34
auf, an denen bestimmte, zur Oligonukleotidsynthese erforderli
che Operationen durchgeführt werden. Die Stationen 28, 30, 32
und 34 folgen in Drehrichtung r des Drehtellers 16 im Abstand
von jeweils 90° aufeinander. An jeder Station 28, 30, 32, 34
ist in oder auf der Ventilträgerplatte 12 eine Flüssigkeits-
Zuführeinrichtung 36 mit vierundzwanzig Zuführventilen 38
derart angeordnet, daß jedem Reaktionsgefäßeinlaß 24 ein Zu
führventil 38 zugeordnet ist. An jeder Station 28, 30, 32, 34
ist des weiteren unterhalb jedes Reaktionsgefäßauslasses 26 ein
Ablaßkanal 40 in der Absaugplatte 14 ausgebildet, durch den aus
dem zugehörigen Reaktionsgefäß 20 austretende Flüssigkeit
abgeführt wird.
Der Drehteller 16 ist mittels einer nicht dargestellten Hub-
und Senkeinrichtung relativ zur Ventilträgerplatte 12 absenk
bar. Mit derselben Hub- und Senkeinrichtung kann auch die
Absaugplatte 14 relativ zur Ventilträgerplatte 12 und zum
Drehteller abgesenkt und wieder angehoben werden. Mittels der
Hub- und Senkeinrichtung können demnach die Reaktionsgefäßein
lässe 24 aller Reaktionsgefäße 20 dichtend an die zugeordneten
Zuführventile 38 und die Ablaßkanäle 40 dichtend an die zuge
ordneten Reaktionsgefäßauslässe 26 angelegt werden. Bei der
dargestellten Ausführungsform hat der Drehteller 16 eine plane
Oberseite 42, die mit einer planen Anlagefläche 44 der Ventil
trägerplatte 12 zusammenwirkt, und eine plane Unterseite 46,
die mit einer planen Anlagefläche 48 der Absaugplatte 14 zusam
menwirkt. Die eigentliche Abdichtung zwischen der Oberseite 42
des Drehtellers 16 und der Anlagefläche 44 und zwischen der
Unterseite 46 des Drehtellers 16 und der Anlagefläche 48 über
nehmen O-Ringe aus Elastomermaterial, die um jeden Reaktionsge
fäßeinlaß 24 und jeden Reaktionsgefäßauslaß 26 herum angeordnet
sind und entweder in die Oberseite 42 oder die Anlagefläche 44
und in die Anlagefläche 48 oder die Unterseite 46 des Drehtel
lers 16 eingelassen sind.
Im folgenden wird die Funktion der Vorrichtung 10 zur Oligonu
kleotidsynthese näher erläutert. Angenommen sei dabei, daß sich
in jedem Reaktionsgefäß 20 ein Festphasenträger (feinkörniges
CPG-Glassubtrat) befindet, an den ein erstes Nukleotid
(Startbase) gebunden ist. Weitere Nukleotide sollen an dieses
erste Nukleotid gebunden werden. Erwähnt sei, daß jedes neu
hinzugegebene Nukleotid sich nur mit einem seiner Enden, dem
sogenannten 3'-Ende ankoppeln kann, weil sein anderes Ende, das
sogenannte 5'-Ende, mit einer Schutzgruppe (DMT-Gruppe) verse
hen ist, die verhindert, daß die dem Reaktionsgefäß 20 neu
zugegebenen Nukleotide untereinander reagieren.
Beginnend an einer ersten Station 28 werden in einer sogenann
ten Deblock-Operation die DMT-Gruppen (Schutzgruppen) von dem
an dem Festphasenträger gebundenen Startnukleotid (oder einer
mittlerweile gebildeten Nukleotidkette) abgespalten, um das
5'-Ende des Nukleotidstrangs reaktionsfähig zu machen. Die
Abspaltung der Schutzgruppen wird durch Zugabe von TCA
(Trichloressigsäure; genauer 3%ige Trichloressigsäure in
Dichlormethan) erreicht. Hierzu werden die Zuführventile 38 der
ersten Station 28, die über eine Leitung 50 mit einem Vorrats
behälter 52 für TCA verbunden sind, 5 Sekunden geöffnet und
dann wieder geschlossen. Die den Reaktionsgefäßen 20 zugegebene
TCA-Lösung verbleibt dann 50 Sekunden lang in den Reaktionsge
fäßen 20. Sodann wird durch Anlegen von Unterdruck an die
Ablaßkanäle 40 der ersten Station 28 die TCA-Lösung aus den
Reaktionsgefäßen 20 abgesaugt.
Der Drehteller 16 und die Absaugplatte 14 werden dann abge
senkt, bis sich zwischen der Oberseite 42 des Drehtellers 16
und der Anlagefläche 44 sowie zwischen der Unterseite 46 des
Drehtellers 16 und der Anlagefläche 48 ein kleiner Spalt gebil
det hat. Darauf hin wird der Drehteller 16 um 90° im Uhrzeiger
sinn gedreht, so daß der sich zu Beginn in der ersten Station
28 befindende Einschub 18 mit seinen Reaktionsgefäßen 20 sich
nunmehr in der zweiten Station 30 befindet. Die Absaugplatte 14
und der Drehteller 16 werden wieder in dichtende Anlage mitein
ander und mit der Ventilträgerplatte 12 gefahren.
In der zweiten Station 30 findet eine erste Wasch-Operation
statt, während der die Reaktionsgefäße 20 intensiv gespült
werden. Dies geschieht durch Zugabe von Acetonitril, wozu die
Zuführventile 38 der zweiten Station 30, die über eine Leitung
54 mit einem Acetonitril-Vorratsbehälter 56 verbunden sind,
geöffnet werden. Die Acetonitril-Lösung läuft durch die Reakti
onsgefäßeinlässe 24 in jedes Reaktionsgefäß 20 und aus den
Reaktionsgefäßauslässen 26 wieder heraus in die Ablaßkanäle 40
der zweiten Station 30.
In die Ablaßkanäle 40 der zweiten Station 30 integriert ist
eine Meßeinrichtung 58, mittels derer online die Qualität der
an der ersten Station 28 stattgefundenen Deblock-Operation
überprüft werden kann. Hierzu wird die aus den Reaktionsgefäßen
20 strömende Acetonitril-Lösung durch Messung ihrer Leitfähig
keit oder durch Messung ihrer Farbintensität untersucht. Die in
der Deblock-Operation entfernten Schutzgruppen lassen sich
beispielsweise optisch als orange Einfärbung der Acetonitril-
Lösung erkennen. Stellt die Meßeinrichtung 58 keine solche
Einfärbung mehr fest, kann davon ausgegangen werden, daß alle
entfernten Schutzgruppen aus den Reaktionsgefäßen 20 herausge
spült worden sind. Veranschlagt wird hierfür eine Zugabezeit
von 15 Sekunden, jedoch wird die Acetonitril-Lösung aus dem
Behälter 56 den Reaktionsgefäßen 20 mittels der Zuführventile
38 solange zugeführt, bis keine Einfärbung der die Reaktionsge
fäße verlassenden Flüssigkeit mehr festgestellt werden kann.
Sodann wird der Drehteller 16 wie zuvor beschrieben eine Stati
on weiter gedreht. Der betrachtete Einschub 18 befindet sich
damit in der dritten Station 32. Dort findet die eigentliche,
kettenverlängernde Reaktion statt, die als Coupling-Operation
bezeichnet wird. Zur Kettenverlängerung muß den sich in den
Reaktionsgefäßen 20 befindenden Nukleotidketten eine weitere
Nukleotid-Base zugegeben werden, die dann an das in der zweiten
Station 30 reaktionsfähig gemachte Ende der Nukleotidkette
ankoppelt. Zur Auswahl der gewünschten Nukleotid-Base steht die
der dritten Station 32 zugeordnete Flüssigkeits-Zuführ
einrichtung 36 in fluidleitender Verbindung mit einem Auswahl
ventilblock 60, der sieben Auswahlventile 62 aufweist. Je eines
der Auswahlventile 62 ist mit einem Adenosin-Vorratsbehälter
64, einem Cytosin-Vorratsbehälter 66, einem Guanosin-Vorrats
behälter 68 und einem Thymidin-Vorratsbehälter 70 verbunden.
Ein weiteres Auswahlventil 62 ist mit einem Vorratsbehälter 72
für Tetrazol verbunden, das als Aktivator dient. Die zwei
restlichen Auswahlventile 62 sind mit Vorratsbehältern 74 und
76 verbunden, die beispielsweise Markierungsreagenzien enthal
ten können, etwa oder ein Farbstoff und Hapten. Solche Markie
rungsreagenzien können während der Coupling-Operation zugegeben
werden, um später eine Identifikation eines mit dem Oligonu
kleotid erzeugten Produktes zu ermöglichen.
Durch Öffnen des der gewünschten Nukleotid-Base zugeordneten
Auswahlventiles 62 und der entsprechenden Zuführventile 38 kann
die ausgewählte Nukleotid-Base den Reaktionsgefäßen 20 zugege
ben werden. Als Zugabezeit werden etwa 2,5 Sekunden veran
schlagt. Gleichzeitig mit der Nukleotid-Base und/oder kurz
davor und, falls erforderlich, auch danach wird der Aktivator
durch Öffnen des entsprechenden Auswahlventils 62 (und der
Zuführventile 38) den Reaktionsgefäßen 20 zugegeben. Auf die
Zugabe der Nukleotid-Basen und des Aktivators folgt eine Warte
zeit von etwa 30 Sekunden, um den neu hinzugegebenen Bausteinen
Zeit zu geben, an die bestehende Kette anzukoppeln.
In der dritten Station 32 kann allen Reaktionsgefäßen 20 die
selbe Nukleotid-Base zugegeben werden, beispielsweise Cytosin.
Ebenso können jedoch unterschiedlichen Reaktionsgefäßen 20
unterschiedliche Nukleotid-Basen zugegeben werden, so daß in
den verschiedenen Reaktionsgefäßen 20 unterschiedliche Oligonu
kleotidketten erzeugt werden. Dies läßt sich auf einfache Weise
durch ein aufeinanderfolgendes Öffnen der den entsprechenden
Vorratsbehälter 64 bis 70 freigebenden Auswahlventile 62 errei
chen, wobei dann immer nur die denjenigen Reaktionsgefäßen 20
zugeordneten Zuführventile 38 geöffnet sind, in die die ent
sprechende Nukleotid-Base gelangen soll. Zeitlich stellt diese
aufeinanderfolgende Zuführung verschiedener ausgewählter Nu
kleotid-Basen in unterschiedliche Reaktionsgefäße 20 kein
Problem dar, denn die erforderliche Wartezeit von 30 Sekunden
ist innerhalb der Taktzeit von 60 Sekunden auch dann noch
gewährleistet, wenn alle vier Nukleotid-Basen zugegeben werden.
Nach Verstreichen der Wartezeit wird die sich in den Reaktions
gefäßen 20 befindende Reaktionslösung durch die der dritten
Station 32 zugeordneten Ablaßkanäle 40 abgesaugt. Sodann wird
der Drehteller 16 in der bereits beschriebenen Weise um eine
Station weitergedreht, so daß der betrachtete Einschub 18 sich
jetzt in der vierten Station 34 befindet.
In der vierten Station 34 finden nacheinander mehrere Operatio
nen statt, nämlich eine zweite Wasch-Operation, eine Capping-
Operation, eine dritte Wasch-Operation, eine Oxidations-
Operation, und eine vierte Wasch-Operation. Hierzu steht die
der vierten Station 34 zugeordnete Flüssigkeits-
Zuführeinrichtung 36 in flüssigkeitsleitender Verbindung mit
einem zweiten Auswahlventilblock 78 mit drei Auswahlventilen
80. Das erste dieser Auswahlventile 80 ist mit einem Vorratsbe
hälter 82 für ein erstes Capping-Reagens verbunden, das zweite
Auswahlventil 80 mit einem Vorratsbehälter 84 für ein zweites
Capping-Reagens, und das dritte Auswahlventil 80 mit einem
Vorratsbehälter 86 für eine Jodlösung. Des weiteren kann ein
Waschflüssigkeitsvorratsbehälter 52', der mit dem Vorratsbehäl
ter 52 identisch sein kann, durch ein Ventil 88 flüssigkeits
leitend mit der Flüssigkeits-Zuführeinrichtung 36 der vierten
Station 34 verbunden werden. Durch Öffnen dieses Ventils 88 und
aller Zuführventile 38 für etwa 15 Sekunden wird allen Reakti
onsgefäßen 20 zur Ausführung der zweiten Wasch-Operation Aceto
nitril-Lösung zugeführt. Die Acetonitril-Lösung läuft durch die
Reaktionsgefäße 20 hindurch und in die Ablaßkanäle 40 der
vierten Station 34 hinein.
Dann wird durch Schließen des Ventils 88 und Öffnen der ent
sprechenden Auswahlventile 80 etwa 3 Sekunden lang das im
Vorratsbehälter 82 enthaltene, erste Capping-Reagens und/oder
das im Vorratsbehälter 84 enthaltene zweite Capping-Reagens den
Reaktionsgefäßen 20 zugeführt. Die mit diesen Reagenzien durch
geführte, sogenannte Capping-Operation ist notwendig, weil nie
100% der in den Reaktionsgefäßen 20 enthaltenen Oligonukleotid
ketten in der vorhergehenden Coupling-Operation mit den neu
hinzugegebenen Nukleotid-Bausteinen reagiert haben. Diejenigen
Kettenenden, die in der Coupling-Operation nicht wie vorgesehen
reagiert haben, müssen dauerhaft blockiert werden, um die
Bildung fehlerhafter Oligonukleotidketten zu vermeiden. Eine
Wartezeit ist nach der Zugabe der Capping-Reagenzien nicht zu
beachten, da diese Reagenzien äußerst schnell reagieren.
Auf die Capping-Operation folgt eine analog der zweiten Wasch-
Operation durchgeführte dritte Wasch-Operation, wiederum für
eine Zeitdauer von etwa 15 Sekunden.
Im Anschluß an die dritte Wasch-Operation folgt durch Schließen
des Ventils 88 und Öffnen des dem Vorratsbehälter 86 für Jodlö
sung zugeordneten Auswahlventils 80 eine Oxidations-Operation,
indem die Jodlösung aus dem Vorratsbehälter 86 durch die geöff
neten Zuführventile 38 den Reaktionsgefäßen 20 etwa 2 Sekunden
lang zugeführt wird. Diese Oxidations-Operation stabilisiert
durch Aufoxidation des Phosphors von P(III) zu P(V) das
Phosphat-Grundgerüst der Oligonukleotidketten.
Schlußendlich wird analog der zweiten und der dritten Wasch-
Operation eine vierte Wasch-Operation für 15 Sekunden durchge
führt, um die Jodlösung aus den Reaktionsgefäßen 20 herauszu
spülen. Damit ist ein Durchlauf des betrachteten Einschubs 18
beendet, an den sich weitere Durchläufe anschließen können, um
die gewünschten Nukleotid-Ketten zu erzeugen. Nachdem die
erforderliche Anzahl von Umläufen pro Einschub 18 stattgefunden
hat, kann der entsprechende Einschub aus dem Drehteller 16
seitlich entnommen werden und durch einen neuen, Start-Basen
enthaltenden Einschub 18 ersetzt werden.
In den Fig. 2 und 3 sind die Einschübe 18 näher erläutert.
Jeder Einschub 18 ist im wesentlichen stabförmig und weist zwei
zueinander parallele Reihen Reaktionsgefäße 20 auf, beispiels
weise 12 Reaktionsgefäße pro Reihe. An seinen Längsseiten ist
jeder Einschub 18 mit zumindest einer Codiernut 90 oder mit
zumindest einem Codiervorsprung 92 versehen. Durch diese
Codiernuten 90 und/oder Codiervorsprünge 92 ist sichergestellt,
daß ein bestimmter Einschub 18 nur an einer bestimmten Position
in den Drehteller 16 eingeschoben werden kann, nämlich an
derjenigen Position, an der der Drehteller 16 Codiernuten 90'
(nicht dargestellt) oder Codiervorsprünge 92' aufweist, die den
Codiernuten 90 oder den Codiervorsprüngen 92 des jeweiligen
Einschubes 18 entsprechen. Eine Fehlbestückung des Drehtellers
16 ist somit nahezu ausgeschlossen.
Als weiterer Vorteil lassen sich die solchermaßen ausgestalte
ten Einschübe 18 zu Reaktionsgefäßplatten 94 im Standard MTP-
Format zusammensetzen (siehe Fig. 3), wobei auch dies nur in
einer bestimmten, durch die Codiernuten 90 und Codiervorsprünge
92 der entsprechenden Einschübe 18 vorgegebenen Reihenfolge
möglich ist.
Claims (18)
1. Verfahren zur parallelen Herstellung von wenigstens 4n
Oligonukleotiden, mit den Schritten:
- - Anordnen von wenigstens vier Einschüben mit je n Reaktionsge fäßen auf einem Teller derart, daß ein erster Einschub sich an einer ersten Station, ein zweiter Einschub sich an einer zwei ten Station, ein dritter Einschub sich an einer dritten Station und ein vierter Einschub sich an einer vierten Station befin den, wobei jedes Reaktionsgefäß eine an einen inerten Träger gebundene Startbase oder einen Universalträger enthält,
- - paralleles Durchführen von
- a) einer Deblock-Operation zur Entfernung von Schutzgruppen gleichzeitig in allen n Reaktionsgefäßen des sich an der ersten Station befindenden Einschubes,
- b) einer ersten Wasch-Operation gleichzeitig in allen n Reakti onsgefäßen des sich an der zweiten Station befindenden Einschu bes,
- c) einer Coupling-Operation zum Anfügen einzelner Nukleotide in allen n Reaktionsgefäßen des sich an der dritten Station befin denden Einschubes, und
- d) einer zweiten Wasch-Operation gefolgt von einer Capping- Operation zum Blockieren von Oligonukleotiden, die in der vorangegangenen Coupling-Operation nicht die gewünschte Ketten verlängerung erfahren haben, gefolgt von einer dritten Wasch- Operation gefolgt von einer Oxidations-Operation zum Stabili sieren des Phosphatgrundgerüstes der Oligonukleotide, gefolgt von einer vierten Wasch-Operation gleichzeitig in allen n Reaktionsgefäßen des sich an der vierten Station befindenden Einschubs, und
- - stationsweises Rotieren der Einschübe durch die genannten vier Stationen oder der Stationen relativ zu den Einschüben und Ausführen der zuvor genannten Operationen solange, bis die gewünschten Oligonukleotide durch Aneinanderkoppeln der einzel nen Nukleotide entstanden sind.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß an der zweiten Station zusammen mit
der dort durchgeführten ersten Wasch-Operation eine Monitoring-
Operation stattfindet, die Aufschluß über die Qualität der an
der ersten Station durchgeführten Deblock-Operation gibt.
3. Verfahren nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß die Monitoring-Operation eine
Online-Messung der Leitfähigkeit einer für die erste Wasch-
Operation verwendeten Waschflüssigkeit umfaßt.
4. Verfahren nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß die Monitoring-Operation eine
Online-Messung der Farbintensität, insbesondere durch Messen
mittels UV-Licht, einer für die erste Wasch-Operation verwende
ten Waschflüssigkeit umfaßt.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß die erste Wasch-Operation solange
durchgeführt wird, bis die Monitoring-Operation ergibt, daß die
in der vorangegangenen Deblock-Operation entfernten Schutzgrup
pen vollständig ausgespült sind.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß bei der an der dritten Station
durchgeführten Coupling-Operation eine ausgewählte Nukleotid-
Base gleichzeitig mit einem Aktivator, vorzugsweise Tetrazol,
den Reaktionsgefäßen zugegeben wird.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß bei der an der dritten Station
durchgeführten Coupling-Operation eine Markierungsgruppe,
insbesondere ein Basenanalogon, ein Farbstoff oder ein Hapten,
den Reaktionsgefäßen zugegeben wird.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Reaktionsgefäße als Durchfluß
gefäße ausgebildet sind, und daß die in den vier Stationen den
Reaktionsgefäßen zuzuführenden Flüssigkeiten durch Anlegen
eines Druckgefälles zwischen Reaktionsgefäßeinlaß und Reakti
onsgefäßauslaß in die Reaktionsgefäße hinein und aus ihnen
heraus befördert werden.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß alle Operationen unter einer
Schutzgasatmospäre durchgeführt werden, insbesondere unter
Stickstoff und/oder Argon.
10. Vorrichtung zur parallelen Herstellung von wenigstens 4n
Oligonukleotiden, mit
- - einer ersten Station (28) zur Durchführung einer Deblock- Operation,
- - einer zweiten Station (30) zur Durchführung einer ersten Wasch-Operation,
- - einer dritten Station (32) zur Durchführung einer Coupling- Operation,
- - einer vierten Station (34) zur Durchführung einer zweiten Wasch-Operation gefolgt von einer Capping-Operation gefolgt von einer dritten Wasch-Operation gefolgt von einer Oxidations- Operation gefolgt von einer vierten Wasch-Operation, wobei die erste, die zweite, die dritte und die vierte Station in Um fangsrichtung mit Abstand aufeinanderfolgen,
- - einem Teller (16), der wenigstens vier Einschübe (18) mit je n Reaktionsgefäßen (20) derart aufweist, daß ein erster Ein schub (18) sich an der ersten Station (28), ein zweiter Ein schub (18) sich an der zweiten Station (30), ein dritter Einschub (18) sich an der dritten Station (32) und ein vierter Einschub (18) sich an der vierten Station (34) befindet, wobei jedes Reaktionsgefäß (20) als Durchflußgefäß mit einem Reakti onsgefäßeinlaß und einem Reaktionsgefäßauslaß ausgebildet ist,
- - einer Einrichtung zum Ausführen einer stationsweisen Relativ bewegung zwischen dem Teller (16) und den Stationen (28, 30, 32, 34),
- - einer in jeder Station (28, 30, 32, 34) unmittelbar den Reaktionsgefäßeinlässen zugeordneten Flüssigkeits-Zuführ einrichtung (36), und
- - einem in jeder Station (28, 30, 32, 34) unmittelbar jedem Reaktionsgefäßauslaß zugeordneten Ablaßkanal (40), wobei jeder Reaktionsgefäßeinlaß in dichtendem Eingriff mit der zugehörigen Flüssigkeits-Zuführeinrichtung (36) und jeder Reaktionsge fäßauslaß in dichtendem Eingriff mit dem zugehörigen Ablaßkanal (40) ist, wenn sich die Einschübe (18) in einer Station (28, 30, 32, 34) befinden, und wobei zumindest zwischen den Reakti onsgefäßeinlässen und der Flüssigkeits-Zuführeinrichtung (36) ein kleiner axialer Abstand besteht, während eine stationsweise Relativbewegung zwischen dem Teller (16) und den Stationen (28, 30, 32, 34) stattfindet.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet, daß auch zwischen den Reaktionsge
fäßauslässen und den Ablaßkanälen (40) ein kleiner axialer
Abstand besteht, während eine stationsweise Relativbewegung
zwischen dem Teller (16) und den Stationen (28, 30, 32, 34)
stattfindet.
12. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11,
dadurch gekennzeichnet, daß der Teller (16) ein Drehteller ist
und daß alle Flüssigkeits-Zuführeinrichtungen (36) in oder auf
einer Ventilträgerplatte (12) und alle Ablaßkanäle (40) in
einer Absaugplatte (14) aufgenommen sind, wobei die Ventilträ
gerplatte (12) eine plane Anlagefläche (44) zur Oberseite des
Drehtellers (16) und die Absaugplatte (14) eine plane Anlage
fläche (48) zur Unterseite des Drehtellers (16) aufweist, und
daß die Reaktionsgefäßeinlässe bündig mit der Oberseite des
Drehtellers (16) und die Reaktionsgefäßauslässe bündig mit der
Unterseite des Drehtellers (16) ausgebildet sind.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 12,
dadurch gekennzeichnet, daß jede Flüssigkeits-Zuführeinrichtung
(36) n Zuführventile (38) aufweist.
14. Vorrichtung nach Anspruch 12 oder 13,
dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilträgerplatte (12) und die
Absaugplatte (14) drehfest sind, und daß der Drehteller (16)
und die Absaugplatte (14) relativ zur Ventilträgerplatte (12)
absenkbar sind.
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 14,
dadurch gekennzeichnet, daß jeder Einschub (18) sich radial im
Teller (16) erstreckt und wenigstens eine Reihe, vorzugsweise
zwei zueinander parallele Reihen, Reaktionsgefäße (20) auf
weist.
16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 15,
dadurch gekennzeichnet, daß die Einschübe (18) aus Kunststoff
bestehen, insbesondere aus Polyetheretherketon.
17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 16,
dadurch gekennzeichnet, daß jeder Einschub (18) an seinen
Längsseiten eine verschieden ausgestaltete Codiernut (90) oder
einen Codiervorsprung (92) aufweist, die mit einem entsprechen
den Codiervorsprung (90') oder einer entsprechenden Codiernut
(92') des Drehtellers (16) zusammenwirken.
18. Vorrichtung nach Anspruch 17,
dadurch gekennzeichnet, daß die Einschübe (18) mittels der
Codiernuten (90) und Codiervorsprünge (92) zu Reaktionsge
fäßplatten (94) zusammensetzbar sind.
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