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標桿系統。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。