AKTA Purifier 100蛋白純化儀與層析系統(tǒng)詳解
一、系統(tǒng)概述與市場(chǎng)定位
AKTA Purifier 100是Cytiva公司(原GE Healthcare)推出的中低壓層析系統(tǒng),專(zhuān)為實(shí)驗(yàn)室規(guī)模的蛋白質(zhì)純化工藝開(kāi)發(fā)而設(shè)計(jì)。作為AKTA系列的基礎(chǔ)型號(hào),該系統(tǒng)在科研院所、生物技術(shù)公司和制藥企業(yè)的研發(fā)部門(mén)廣泛應(yīng)用,特別適合重組蛋白、抗體片段、核酸等生物分子的精細(xì)純化工作。系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計(jì),平衡了性能與成本,是連接手動(dòng)純化與大型自動(dòng)化系統(tǒng)的理想過(guò)渡平臺(tái)。
二、核心硬件配置與技術(shù)參數(shù)
1. 關(guān)鍵性能指標(biāo)
流速范圍:0.01-100 mL/min(精度±1%)
壓力范圍:0-10 MPa(100 bar)
紫外檢測(cè):190-700 nm三波長(zhǎng)同步監(jiān)測(cè)
電導(dǎo)檢測(cè):1 μS/cm-999.9 mS/cm
pH監(jiān)測(cè):2-12范圍(帶自動(dòng)溫度補(bǔ)償)
2. 主要功能模塊
泵系統(tǒng):P-900雙活塞串聯(lián)泵(陶瓷材質(zhì))
檢測(cè)單元:
UV-900紫外檢測(cè)器(光纖傳導(dǎo)技術(shù))
pH/C-900組合傳感器
組分收集:Frac-900分餾器(支持96孔板)
閥門(mén)系統(tǒng):8通道多功能切換閥
溫控選項(xiàng):4-40℃柱溫箱(需選配)
三、層析技術(shù)與方法開(kāi)發(fā)
1. 支持的主要層析模式
層析類(lèi)型 | 原理 | 典型填料 | 應(yīng)用場(chǎng)景 |
---|---|---|---|
親和層析 | 特異性結(jié)合 | Protein A/G, Ni Sepharose | 抗體/標(biāo)簽蛋白捕獲 |
離子交換 | 電荷相互作用 | Q/SP Sepharose FF | 中等純度分離 |
疏水作用 | 疏水基團(tuán)結(jié)合 | Phenyl Sepharose | 高鹽條件純化 |
凝膠過(guò)濾 | 分子大小篩分 | Superdex系列 | 精細(xì)純化/脫鹽 |
2. 智能化方法開(kāi)發(fā)工具
Scouting功能:自動(dòng)篩選最佳pH/鹽濃度
緩沖液向?qū)?/strong>:內(nèi)置500+緩沖液配方數(shù)據(jù)庫(kù)
柱參數(shù)庫(kù):預(yù)置主流商業(yè)化層析柱參數(shù)
方法模板:提供各類(lèi)蛋白的標(biāo)準(zhǔn)純化方案
四、Unicorn控制軟件特性
1. 核心功能模塊
方法編輯器:圖形化編程界面
系統(tǒng)控制臺(tái):實(shí)時(shí)監(jiān)控所有參數(shù)
數(shù)據(jù)處理:自動(dòng)積分/定量分析
報(bào)告生成:符合GLP規(guī)范的數(shù)據(jù)輸出
2. 高級(jí)功能特點(diǎn)
峰收集策略:
固定體積收集
峰斜率觸發(fā)收集
UV閾值控制收集
安全體系:
12級(jí)用戶(hù)權(quán)限管理
電子簽名支持(21 CFR Part 11選配)
完整的審計(jì)追蹤記錄
五、典型應(yīng)用案例
1. 重組His標(biāo)簽蛋白純化流程
樣品準(zhǔn)備:細(xì)胞裂解液離心過(guò)濾(0.45 μm)
親和捕獲:Ni Sepharose HP柱(5 mL)
結(jié)合緩沖液:20 mM磷酸鈉,500 mM NaCl,20 mM咪唑,pH7.4
洗脫梯度:20-500 mM咪唑,10 CV
脫鹽處理:HiPrep 26/10 Desalting柱
精細(xì)純化:Superdex 75凝膠過(guò)濾柱
2. 單克隆抗體片段(Fab)純化
捕獲階段:Protein A親和層析(pH梯度洗脫)
去聚體:Superdex 200 Increase SEC
內(nèi)毒素去除:Q Sepharose XL陰離子交換
最終制劑:PBS緩沖液置換(PD-10柱)
六、操作維護(hù)要點(diǎn)
1. 日常使用規(guī)范
系統(tǒng)啟動(dòng):
20%乙醇沖洗管路(30分鐘)
緩沖液平衡至基線(xiàn)穩(wěn)定(ΔUV<2 mAU)
柱壓測(cè)試(不超過(guò)填料最大耐受壓力)
關(guān)機(jī)程序:
純水沖洗(5倍系統(tǒng)體積)
20%乙醇保存(所有流路)
pH電極浸泡于3M KCl溶液
2. 周期性維護(hù)
每周:
更換泵頭密封圈潤(rùn)滑劑
檢查廢液管路通暢性
清潔樣品注射器
每季度:
UV燈能量測(cè)試(需>50%初始值)
pH電極校準(zhǔn)(三點(diǎn)校準(zhǔn))
系統(tǒng)壓力測(cè)試(最大流速下)
七、市場(chǎng)配置與選購(gòu)建議
1. 標(biāo)準(zhǔn)配置與選配件
基礎(chǔ)套裝:
主機(jī)+UV/pH/電導(dǎo)檢測(cè)
Frac-900組分收集器
Unicorn 7軟件
推薦選配:
柱溫箱(4-40℃)
在線(xiàn)脫氣裝置
自動(dòng)進(jìn)樣器(A-900)
多波長(zhǎng)檢測(cè)升級(jí)包
2. 技術(shù)服務(wù)支持
安裝認(rèn)證:IQ/OQ驗(yàn)證服務(wù)
培訓(xùn)體系:
基礎(chǔ)操作課程(2天)
高級(jí)方法開(kāi)發(fā)課程(3天)
GMP合規(guī)性專(zhuān)項(xiàng)培訓(xùn)
維修網(wǎng)絡(luò):全國(guó)12個(gè)城市駐點(diǎn)工程師
AKTA Purifier 100憑借其可靠性能和方法開(kāi)發(fā)靈活性,已成為實(shí)驗(yàn)室蛋白純化的系統(tǒng)。對(duì)于需要從復(fù)雜樣品中獲取高純度生物分子的研究項(xiàng)目,該系統(tǒng)提供了從方法摸索到小規(guī)模制備的完整解決方案,是連接基礎(chǔ)研究與產(chǎn)業(yè)應(yīng)用的理想技術(shù)平臺(tái)。