
药物非临床体内毒性研究是新药从实验室走向临床的关键安全屏障,通过大鼠、小鼠、犬、兔等动物模型的单次/重复给药毒性、生殖毒性、遗传毒性、致癌性等实验,评估药物对靶器官的损伤、全身暴露特征及毒性机制。毒代动力学(TK)作为毒性研究的核心支撑,需同步检测生物样本中原型药物及代谢物浓度,建立暴露量 - 毒性反应关联,为临床剂量设计与风险评估提供关键数据。
自动分液系统通过机械、电子与软件一体化控制,实现液体分配的精准化、标准化、高通量化,已成为生物医药实验室自动化升级的核心装备。博清生物科技(南京)有限公司作为国产科研仪器企业,其研发的自动分液系统针对药物研发场景优化设计,适配体内毒性样本分析的全流程需求,为突破传统处理瓶颈提供技术支撑。
一、博清生物自动分液系统的技术特性
(一)非接触式分液技术
采用气压驱动与精密喷嘴设计,分液头不接触样本液面/孔壁,彻底避免样本交叉污染与残留,适配血浆、血清、组织匀浆等黏性/含颗粒生物样本。
(二)独立管路与防污染设计
每个通道配备独立管路与泵体,无试剂串扰;管路采用耐高温硅胶 + 不锈钢材质,可高温灭菌(20 - 50 次),支持自动清洗与试剂排空回流,降低昂贵药物样本浪费。
(三)高精度泵控与软件控制
搭载高精度柱塞泵,结合伺服电机与流量控制算法,分液体积误差控制在行业领先水平;7 英寸彩色液晶触摸屏搭配可视化编程软件,支持梯度稀释、连续分液、行列自定义分配,可预设体内毒性样本处理流程,一键执行。
(四)高通量与兼容性
8 通道并行处理,单小时可完成 580 板 96 孔样本分液,适配 96/384 孔板、离心管(0.5 - 2.0mL)等标准耗材,兼容 HPLC、LC - MS/MS、酶标仪等下游检测设备。
二、博清生物自动分液系统在体内毒性样本分析中的应用流程
(一)样本接收与预处理
1、接收动物实验采集的血浆、血清、尿液、组织匀浆等样本,核对样本编号、动物组别、给药剂量与采集时间点;
2、样本经离心(3000r/min,10min)、去蛋白(乙腈/甲醇沉淀)等初步处理后,转移至样本架,放入自动分液系统样本区。
(二)方法建立与程序编程
1、依据 ICH S3 等指导原则,设定毒代动力学检测的样本稀释倍数、复孔数、分液体积、梯度浓度等参数;
2、在系统触摸屏编辑程序:选择样本类型、分液通道、目标板型、体积参数,设置梯度稀释比例(如 1:2、1:5)与分配模式(整板/行列/单孔),保存为标准化方法。
(三)自动化样本分液与处理
1、启动程序,系统自动完成:样本吸取→管路清洗→非接触式分液→废液收集→复孔分配→梯度稀释;
2、典型应用场景:
TK 样本分装:将血浆样本按 50μL/孔分配至 96 孔板,每样本设 3 复孔,用于 LC - MS/MS 定量检测;
梯度稀释制备:对高浓度药物样本进行 1:2 系列稀释(8 个浓度梯度),制备标准曲线与质控样本;
试剂添加:向样本板中精准加入内标溶液(10μL/孔)、沉淀剂(100μL/孔),完成样本前处理。
(四)下游检测与数据整合
分液完成后的样本板直接转移至 HPLC/LC - MS/MS 系统检测,系统自动记录分液体积、位置、时间等信息,可与检测数据关联,实现样本处理全流程可追溯,保障 TK 数据的完整性与可靠性。
三、性能验证与对比研究
(一)精度与重复性验证
以大鼠血浆为样本,设置 50μL、100μL、200μL 三个分液体积,每体积重复 10 次,结果显示,系统分液精度与重复性显著优于人工操作(人工批内 CV 值 3% - 8%),满足 ICH 对生物样本分析的精密度要求。
(二)交叉污染验证
选取高浓度药物血浆(1000ng/mL)与空白血浆交替分液,检测空白孔药物残留浓度,结果显示残留量 < 0.1ng/mL,低于定量下限(LLOQ),证明非接触式设计可有效避免交叉污染。
(三)效率对比
处理 96 孔板 ×3 批次样本,自动分液系统耗时约 15 分钟,人工操作需 120 分钟,效率提升 8 倍;且可 24 小时连续运行,适配大规模体内毒性实验的样本处理需求。
四、应用价值与前景
(一)核心应用价值
提升数据可靠性:消除人为误差,确保 TK 数据的精准性与可重复性,为药物毒性评估与临床转化提供坚实支撑;
提高研发效率:高通量自动化处理缩短样本前处理周期,加速毒性实验进度,降低研发时间成本;
保障实验安全:减少实验人员与高毒样本的接触,降低生物安全风险;
降低成本:减少试剂与样本浪费,适配微量化检测(如 10μL 样本体系),节约昂贵药物与耗材成本。
(二)应用前景
随着药物研发向精准化、高通量、智能化发展,体内毒性研究对样本处理的要求持续提升。博清生物自动分液系统可进一步与自动化样本存储、LC - MS/MS 检测、数据管理系统(LIMS)整合,构建全流程自动化毒代分析平台;同时适配基因毒性、免疫毒性等新型体内毒性检测方法,为创新药(如 ADC、基因治疗药物)的非临床安全性评价提供更高效的技术方案。
博清生物科技(南京)有限公司研发的自动分液系统凭借高精度、高通量、防污染、易操作等技术优势,完美适配药物研发体内毒性样本分析的核心需求。其在样本分装、梯度稀释、试剂添加等环节的标准化自动化处理,可显著提升毒代动力学数据质量、研发效率与实验安全性,是国产自动化仪器在药物非临床研究领域的典型应用。




