ÄKTA™ pilot 600是一款可实现GMP和非GMP不同环境需要的全自动液相层析系统(图1)。它作为一款中试型设备,可进行从小试到生产的过渡,并实现高至40倍的工艺放大,使得工艺放大更快捷。ÄKTA™ pilot 600作为 ÄKTA™ 层析系统系列产品的一部分,非常容易实现小试放大和中试生产。今天,我们将结合实际应用案例带领大家了解 ÄKTA™ pilot 600。
图 1. ÄKTA™ pilot 600 系统提供两个型号,红色标签为非 GMP 版本和蓝色标签 GMP版本
ÄKTA™ pilot 600 是一款灵活可变的中试层析系统,目前该产品提供两种型号, 分为非 GMP 型号和GMP 型号。非 GMP 型号适合非 GMP 环境的工艺开发,而 GMP 型号适合 GMP 环境的规模放大。由于采用模块化设计,两种型号均能根据特定需求进行相应配置。非 GMP 型号具有标准配置,也可以使用升级模块,可依据客户的需求轻松进行升级。当需求发生改变时,可以通过简单地添加或移除该模块,完善系统设置。非 GMP 型号提供通用产品文档和操作说明书。如有要求,可以提供验证文件。GMP 型号系统在确认订单时确定最终的设备配置。系统交付时已经完成设备的安装、校准和性能测试。对应的工业级别文件套装也会随设备仪器到货,该文件根据客户订购的设备配置进行设计,符合 ASME-BPE 行业标准,适用于 GMP 环境使用的卫生级设备,还可以提供产品验证文件及变更控制通知服务。在将来任何时间,系统配置还可以使用自定义升级包进行升级。
ÄKTA™ pilot 600采用UNICORN™ 软件,操作简便,易于上手。交互式操作界面可以实时查看系统状态或进行状态的修改,并且可以针对异常参数发出报警。并且该系统可以支持内径从26mm到200mm层析柱的使用,尤其是与 Axichrom™ 智能层析柱配合使用时,可通过专用装柱接口实现智能装柱,有助于保障装柱成功率。
首先,我们先了解一下 ÄKTA™ pilot 600 智能层析系统的5大特点:
当客户需求随工艺优化发生变化时,系统可以添加对应的功能模块。可以由客户自己或 Cytiva工程师轻松完成模块装配。添加或删除的模块会自动更新到系统运行界面当中。当工艺步骤中需要外接传感器时,可以通过I/O box进行扩展,该设备最多连接两个I/O box,用于连接至少四个模拟或八个数字的外部传感器或设备,图2为配置ÄKTA™ pilot 600 GMP 型号的PID。
图2.高配置ÄKTA™ pilot 600 GMP 型号的PID
ÄKTA™ pilot 600所有过流部件的材料实现全流程可追溯,并可提供可追溯材料的证明文件,保证过流部件材质的安全性。ÄKTA™ pilot 600GMP 型号还可提供符合ASME-BPE认证标准的行业文档(表1),保证其卫生级的设计标准。所使用的UNICORN™软件开发流程依据GAMP5和21 CFR Part11进行设计,而且经过权威的第三方认证,保证其在GMP 环境下使用的合规性。
UNICORN™ 中的流程图在每个操作节点仅提供必要信息,帮助快速浏览系统功能、操作和报警概述。流程图中绿色流路表示有流量的开放式流路,绿色虚线表示无流量的开放式流路,灰色表示封闭的流路(图3)。您可以从流程图直接给出指令,实时进行变更。为简化操作和方便控制,关键部位提供图形接口,如层析柱阀门可显示流路方向。
图3.UNICORN™ 中的流程图实时显示流路状态及所连接的模块
ÄKTA™ pilot 600的流速和压力范围可兼容从内径 26 mm 至 200 mm 的层析柱,实现生产规模的40倍放大。通过UNICORN™ 软件还可实现命名、编程阶段、流路图、在线检测器等功能和其它实验室级别的 ÄKTA™ 系统一致。可以大大简化工艺转移和操作,还可以将小试得到结果和方法进行无缝放大。下图为实际应用案例,使用MabSelect™ PrismA蛋白A层析填料, 将生产规模放大20倍,从70 mL的HiScale™ 26层析柱放大到 1400 mL 的AxiChrom™ 100层析柱(图4)。
图4.使用ÄKTA™ avant 150在HiScale™ 26层析柱上和使用ÄKTA™ pilot 600在AxiChrom™ 100层析柱上进行mAb捕获的层析叠加图。
最终实现了从使用ÄKTA™ avant 150在HiScale 26层析柱 上进行小规模工艺开发,到使用ÄKTA™ pilot 600在AxiChrom™ 100层析柱上进行放大,实现了20倍的多维度放大(表2)。
表2.使用ÄKTA™ avant 150的HiScale™ 26层析柱和使用ÄKTA™ pilot 600的AxiChrom™ 100层析柱的回收率和杂质去除对比
图5.模块编程方法进行智能装柱
图6.连接管路与对应的柱位
图7. 文本编程方法进行线性流速设定
接下来我们为大家简单介绍 ÄKTA™ pilot 600 的使用。
ÄKTA™ pilot 600系统公用工程检查(220V 电源)
管路连接检查(入口与溶液瓶连接,柱位与层析柱连接,排废口与废液瓶连接,收样口与收集瓶连接)
溶液检查(纯化水、纯化缓冲液、清洗液等)
在准备工作完成后我们将启动层析系统。
首先打开仪器的主电源后,电源指示灯保持常亮状态,说明仪器准备就绪。电脑开机,双击桌面上 UNICORN™ 图标,进入操作界面,待仪器自检完毕后可以使用。
将系统 pH 电极位置上的假电极拆下并更换为 pH 电极,并进行pH校准。
之后柱位切换为 Bypass,设置合适的流速与流路,确保所有溶液与系统连接管道内以及系统管路内无气泡。
打开气泡陷阱(air trap)上的手阀,将所用溶液采用fill命令,填充满气泡陷阱,然后关闭手阀,再将命令改为inline 。气泡陷阱可有效保护层析柱,防止柱效降低。
再根据具体工艺需求进行平衡、上样、洗脱、清洗等操作。
对于需要执行自动方法生产的客户来说,可以使用 UNICORN™ 强大的方法编辑功能,实现从排气到清洗保存过程的全自动运行。
连接上已经装填好的层析柱,在柱效测试合格后,就可以进入正常的实验和生产过程了!
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