AKTA Purifier 100蛋白純化儀與層析系統詳解

一、系統概述與市場定位

AKTA Purifier 100是Cytiva公司（原GE Healthcare）推出的中低壓層析系統，專為實驗室規模的蛋白質純化工藝開發而設計。作為AKTA系列的基礎型號，該系統在科研院所、生物技術公司和制藥企業的研發部門廣泛應用，特別適合重組蛋白、抗體片段、核酸等生物分子的精細純化工作。系統采用模塊化設計，平衡了性能與成本，是連接手動純化與大型自動化系統的理想過渡平臺。

二、核心硬件配置與技術參數

1. 關鍵性能指標

• 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：190-700 nm三波長同步監測

• 電導檢測：1 μS/cm-999.9 mS/cm

• pH監測：2-12范圍（帶自動溫度補償）

2. 主要功能模塊

• 泵系統：P-900雙活塞串聯泵（陶瓷材質）

• 檢測單元：

• UV-900紫外檢測器（光纖傳導技術）

• pH/C-900組合傳感器

• 組分收集：Frac-900分餾器（支持96孔板）

• 閥門系統：8通道多功能切換閥

• 溫控選項：4-40℃柱溫箱（需選配）

三、層析技術與方法開發

1. 支持的主要層析模式

2. 智能化方法開發工具

• Scouting功能：自動篩選最佳pH/鹽濃度

• 緩沖液向導：內置500+緩沖液配方數據庫

• 柱參數庫：預置主流商業化層析柱參數

• 方法模板：提供各類蛋白的標準純化方案

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

• 系統控制臺：實時監控所有參數

• 數據處理：自動積分/定量分析

• 報告生成：符合GLP規范的數據輸出

2. 高級功能特點

• 峰收集策略：

• 固定體積收集

• 峰斜率觸發收集

• UV閾值控制收集

• 安全體系：

• 12級用戶權限管理

• 電子簽名支持（21 CFR Part 11選配）

• 完整的審計追蹤記錄

五、典型應用案例

1. 重組His標簽蛋白純化流程

1. 樣品準備：細胞裂解液離心過濾（0.45 μm）

2. 親和捕獲：Ni Sepharose HP柱（5 mL）

• 結合緩沖液：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

3. 脫鹽處理：HiPrep 26/10 Desalting柱

4. 精細純化：Superdex 75凝膠過濾柱

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、操作維護要點

1. 日常使用規范

• 系統啟動：

1. 20%乙醇沖洗管路（30分鐘）

2. 緩沖液平衡至基線穩定（ΔUV<2 mAU）

3. 柱壓測試（不超過填料最大耐受壓力）

• 關機程序：

1. 純水沖洗（5倍系統體積）

2. 20%乙醇保存（所有流路）

3. pH電極浸泡于3M KCl溶液

2. 周期性維護

• 每周：

• 更換泵頭密封圈潤滑劑

• 檢查廢液管路通暢性

• 清潔樣品注射器

• 每季度：

• UV燈能量測試（需>50%初始值）

• pH電極校準（三點校準）

• 系統壓力測試（最大流速下）

七、市場配置與選購建議

1. 標準配置與選配件

• 基礎套裝：

• 主機+UV/pH/電導檢測

• Frac-900組分收集器

• Unicorn 7軟件

• 推薦選配：

• 柱溫箱（4-40℃）

• 在線脫氣裝置

• 自動進樣器（A-900）

• 多波長檢測升級包

2. 技術服務支持

• 安裝認證：IQ/OQ驗證服務

• 培訓體系：

• 基礎操作課程（2天）

• 高級方法開發課程（3天）

• GMP合規性專項培訓

• 維修網絡：全國12個城市駐點工程師

AKTA Purifier 100憑借其可靠性能和方法開發靈活性，已成為實驗室蛋白純化的系統。對于需要從復雜樣品中獲取高純度生物分子的研究項目，該系統提供了從方法摸索到小規模制備的完整解決方案，是連接基礎研究與產業應用的理想技術平臺。