技術(shù)文章
近期,沃特世公司宣布對其Bioprocess Walk-Up Solutions進(jìn)行升級,此次更新聚焦于采用前沿自動(dòng)化技術(shù),助力生物制藥企業(yè)實(shí)現產(chǎn)品質(zhì)量屬性(PQAs)及營(yíng)養成分數據的獲取與分析。這一創(chuàng )新方案不僅顯著(zhù)提升了分析效率,還大幅減少了人為錯誤,為生物治療產(chǎn)品的安全性和一致性提供了堅實(shí)保障。
圖1. 通過(guò)ACQUITY™ Automation Portal設備無(wú)縫集成Andrew+移液機器人(具備板密封和過(guò)濾功能)與BioAccord LC-MS系統。此外,該系統還兼容一系列額外的Andrew+組件,如Andrew+ BenchHub工作臺、Andrew+主動(dòng)旋轉系統(ARS)以及Plate Sealer+封板機,共同構成了一個(gè)高效協(xié)同的工作平臺。
自動(dòng)化賦能,樣品處理更快捷
在生物制藥領(lǐng)域,準確測量PQAs是確保產(chǎn)品質(zhì)量的基石。然而,傳統LC和LC-MS分析中的樣品前處理步驟繁瑣耗時(shí),常成為制約效率的瓶頸。沃特世解決方案通過(guò)集成自動(dòng)化樣本處理平臺,實(shí)現了從樣本制備到LC-MS分析的全程自動(dòng)化,大幅減少了手動(dòng)操作時(shí)間和潛在錯誤。Andrew+™移液機器人與BioAccord™ LC-MS系統的無(wú)縫對接,配合OneLab軟件,簡(jiǎn)化了操作流程,提高了樣本處理通量和效率。
圖2. 沃特世生物工藝即時(shí)解決方案,加速工藝開(kāi)發(fā)流程,幫助對關(guān)鍵工藝參數(CPP)和關(guān)鍵質(zhì)量屬性(CQA)同時(shí)進(jìn)行準確評估。
靈活性增強,滿(mǎn)足多樣需求
新平臺提供了優(yōu)異的靈活性,支持從樣本制備到數據分析、報告的自動(dòng)化。新增的硬件功能,如將前處理后的樣品直接轉移至LC和LC-MS進(jìn)行分析、自動(dòng)化板密封以及Protein A和過(guò)濾自動(dòng)化流程,讓研究人員能夠輕松應對各種復雜的分析挑戰。同時(shí),waters_connect信息解決方案的更新,進(jìn)一步增強了對低分子量和高分子量物質(zhì)(LMWS/HMWS/聚合體)的百分比分析自動(dòng)報告能力。
實(shí)驗效果明顯,加速藥物研發(fā)進(jìn)程
自動(dòng)化的樣品處理流程顯著(zhù)減少了手動(dòng)操作,降低了潛在的人為錯誤和數據變異性。通過(guò)Protein A純化、澄清和稀釋等自動(dòng)化功能,樣品能夠更快、更準確地進(jìn)入LC-MS系統進(jìn)行分析。此外,自動(dòng)化板密封確保了樣品的密封性和完整性,防止了污染和蒸發(fā);而直接將處理好的樣品板加載到冷卻的樣品管理器中,則進(jìn)一步加快了分析速度,縮短了整體流程的時(shí)間。這種高度自動(dòng)化的方法提高了分析的可靠性,使生物工藝團隊能夠更快地獲得一致且高質(zhì)量的結果,從而加速細胞系選擇、開(kāi)發(fā)評估及工藝優(yōu)化等關(guān)鍵步驟。
圖3. 第十天收獲的樣品分別經(jīng)過(guò)稀釋?zhuān)╝)和ProteinA純化(b)處理后的完整分子量結果比較。通過(guò)Protein A純化后的樣本進(jìn)行LC-MS分析,研究人員能夠實(shí)現對IgG糖型分布及輕鏈情況評估。此外,自動(dòng)化的過(guò)濾流程成功去除了細胞碎片和培養基基質(zhì),顯著(zhù)提升了樣本的純度,進(jìn)而增強了分析結果的準確性。
數據集成與可視化工具,提升決策效率
為了支持復雜的多變量實(shí)驗數據管理,沃特世還提供了強大的數據集成和可視化工具。用戶(hù)可以利用這些工具輕松地對來(lái)自多個(gè)生物反應器的PQA數據集進(jìn)行綜合分析,快速比較不同生物反應器條件和時(shí)間點(diǎn)的數據。此外,基于Excel的宏工具能夠自動(dòng)生成代謝物和糖型的疊圖,幫助用戶(hù)直觀(guān)比較不同條件下的實(shí)驗結果,為決策提供有力支持。
圖4. 使用Excel分析工具可視化不同生物反應器的條件差異的影響。圖中,左側折線(xiàn)圖以疊加形式清晰呈現了八種生物反應器在特定條件下丙氨酸和纈氨酸濃度(mM)的變化趨勢;右側條形圖則進(jìn)一步揭示了各生物反應器中氨基酸濃度隨時(shí)間推移的具體變化情況,為研究人員提供了直觀(guān)的數據對比與分析視角。
總結
沃特世生物工藝解決方案以簡(jiǎn)化的自動(dòng)化平臺為核心,助力生物制藥企業(yè)輕松獲取高質(zhì)量的LC和LC-MS數據。通過(guò)這一創(chuàng )新平臺,實(shí)驗人員能夠利用少量樣品在各個(gè)環(huán)節中有效獲取產(chǎn)品關(guān)鍵質(zhì)量屬性,從而加速細胞系選擇、開(kāi)發(fā)評估及工藝優(yōu)化等關(guān)鍵步驟。這一方案不僅提高了分析效率,還確保了數據的準確性和可靠性,為生物制藥行業(yè)的快速發(fā)展注入了新動(dòng)力。