单克隆抗体、重组治疗蛋白的下游纯化流程普遍包含蛋白 A 亲和捕获、阴阳离子交换精纯、疏水层析精制三步核心层析单元，各步骤配套平衡、淋洗、梯度洗脱、柱再生、样品中和等十余种缓冲液体系。缓冲液中 NaCl、磷酸盐、Tris、柠檬酸等组分的体积配比偏差会直接改变体系 pH 与电导率：离子强度偏高会降低蛋白吸附容量，偏低则洗脱杂质共洗脱；pH 偏移 0.3 以上可造成蛋白变性、聚体含量上升，直接影响成品质量标准与工艺批间一致性。
规模化生物制药车间单批次缓冲液需求量从数十升至数千升，传统配制分液模式分为两类：一是人工移液/量筒定容，依赖操作人员熟练度，批量分液 RSD 普遍＞10%，人为误差、溅洒损耗、容器交叉污染风险突出；二是传统单通道蠕动泵分液，管路弹性形变、压力不稳定导致梯度分液重复性差，无自动清洗与数据记录功能，难以满足药监核查的数据完整性要求。自动化精准分液设备已成为下游纯化工艺强化核心装备之一。
当前高端生物制药分液设备长期依赖进口柱塞式移液工作站，设备采购、维保、定制适配成本高昂；国产早期分液设备存在三大短板：①高盐缓冲液管路结晶堵塞、耐腐蚀性不足；②大体积与微量分液量程切换精度落差大；③软件系统无 GMP 审计追踪功能，无法对接企业实验室信息管理系统。博清生物科技（南京）有限公司研发的自动分液系统，针对纯化缓冲液高盐、宽 pH、部分黏稠、批量连续分液工况优化硬件液路结构与智能控制算法，本文通过系统性性能验证与工艺中试试验，明确其工业化应用价值。
一、材料与仪器
（一）试验设备
1、试验样机：博清生物自动分液系统，核心配置：8通道，7 寸彩色触控屏；独立管路设计，活动式废液槽。
2、对照设备 1：传统工业蠕动泵分液装置（单通道）；
3、对照操作：A 级洁净区人工量筒 + 精密移液枪组合分液；
4、检测仪器：梅特勒十万分之一分析天平、台式 pH 计、在线电导率检测仪、紫外分光光度计（280 nm）、超纯水机、高压蒸汽灭菌锅。
（二）试验缓冲液（生物药纯化常用体系）
1、蛋白 A 平衡缓冲液：20 mM Tris-HCl，150 mM NaCl，pH 7.4（高盐中性缓冲液）；
2、酸性洗脱缓冲液：0.1 M 柠檬酸，pH 3.0（强酸性缓冲液）；
3、柱再生缓冲液：0.5 M NaOH（强碱性腐蚀体系）；
4、中和缓冲液：1 M Tris 碱（高黏度浓缩缓冲液）；
5、梯度稀释母液：2 M NaCl 磷酸盐母液，用于离子交换梯度洗脱配制。
（三）试验细胞与层析介质
CHO 细胞表达抗 VEGF 单克隆抗体；MabSelect SuRe 蛋白 A 亲和层析填料、Q 阴离子交换层析填料；5 L 层析中试柱系统。
二、试验方法
（一）分液精度与重复性测试（重量校准法）
20℃恒温洁净环境，采用重量法校准分液体积，水密度 0.9982 g/mL 换算体积，每组分液操作重复 50 次，计算绝对误差、相对误差、相对标准偏差 RSD。
测试体积梯度：微量区间 10 μL、500 μL；中体积区间 10 mL、100 mL；大体积区间 1 L、10 L。
测试液体：超纯水、150 mM NaCl 平衡液、0.5 M NaOH 再生液、1 M Tris 黏稠中和液。
（二）连续分液稳定性与耐结晶测试
采用 150 mM 磷酸盐高盐缓冲液连续分液 500 循环，每 100 循环取样检测分液 RSD；分液结束后静置 4 h 模拟车间停机结晶工况，启动自动酸洗 - 纯水冲洗程序，检查管路、分液针头结晶残留，记录管路堵塞故障频次。
（三）交叉污染风险验证
交替分液 0.5 M NaOH 再生液与中性平衡缓冲液，设备执行三段式自动清洗（碱洗→纯水冲洗→缓冲液润洗），收集清洗后分液样品，280 nm 紫外检测蛋白残留吸光度，评估 carry-over 交叉污染率。
（四）三种分液模式工艺对照试验
统一配制 5 批次完整纯化缓冲液套装（平衡、洗脱、再生、中和液），分别采用人工分液、蠕动泵分液、博清自动分液系统三种模式制备，每批次平行 3 组：
1、检测指标：缓冲液实际 pH、电导率、组分浓度偏差；
2、下游层析指标：蛋白 A 捕获阶段抗体载量、洗脱总收率、聚体杂质含量；
3、运营指标：单批次总操作工时、缓冲液原料损耗率、人员接触频次、数据记录完整度。
三、结果与分析
（一）不同缓冲液体系分液精度结果
全量程所有缓冲液体系 RSD 均低于 0.45%；强酸碱、高黏度液体无明显精度衰减。人工分液同等体积下 RSD 范围 8.2%～12.7%，普通蠕动泵 RSD 2.1%～3.6%，博清系统重复性优势显著。独立柱塞泵消除蠕动泵软管弹性形变误差，末端智能吹液程序消除针头挂液，大幅降低微量分液损耗与偏差。
（二）连续分液稳定性与抗结晶性能
高盐磷酸盐缓冲液连续 500 次分液：每 100 次循环 RSD 稳定在 0.28%～0.43%，无精度漂移；停机 4 h 结晶模拟试验后，运行自动清洗程序 3 min 即可完全清除管路盐结晶，5000 次长期运行无管路堵塞故障。设备液路全部为无吸附 PTFE 材质，内置回流排空功能，停机自动排空管路残留高盐液体，从源头减少结晶析出，适配生物制药车间间歇式生产工况。
（三）交叉污染残留检测
酸碱缓冲液交替分液 + 标准自动清洗流程后，全部清洗后样品 280 nm 紫外吸光度＜0.001 AU，交叉污染 carry-over 率＜0.02%，远低于制药工艺可接受阈值 0.5%；人工分液因量筒、移液枪复用未彻底润洗，交叉污染残留最高达 3.1%，存在蛋白降解、杂质污染风险。可拆卸分体式分液针头支持 121℃高压灭菌，可实现不同缓冲液管路物理隔离，满足无菌纯化缓冲液生产要求。
（四）三种分液模式纯化工艺对照
人工分液缓冲液体积偏差造成离子强度与 pH 大幅波动，蛋白 A 填料吸附不均，弱结合抗体流失、酸性洗脱不均导致蛋白聚集；博清系统精准配比使缓冲液理化参数高度稳定，层析填料吸附容量充分释放，抗体收率提升 4.1%，聚体杂质降低 69.2%，直接提升成品质量合格率。自动化无人值守分液大幅缩短工时，试剂回流排空功能减少昂贵缓冲液浪费，长期生产物料成本显著下降。
（五）GMP 数据完整性合规验证
博清分液系统软件具备分级账户权限管理，区分操作员、管理员、核查员三级权限；全部分液参数、校准记录、清洗记录、故障报警、操作人员操作时间自动加密存储，不可删除、篡改；支持 PDF 原始审计日志一键导出，可无缝对接企业 LIMS、MES 生产执行系统，满足 NMPA、FDA 对生物制药数据完整性、电子记录、电子签名的核查要求。人工分液依赖纸质记录，存在漏记、涂改、追溯困难等合规风险；普通蠕动泵无内置记录模块，无法提供原始分液过程数据。
四、讨论
（一）柱塞式多通道分液结构适配纯化缓冲液特殊工况
生物纯化缓冲液覆盖 pH 1～14、饱和高盐、中等黏度、易结晶体系，博清系统采用独立陶瓷柱塞泵 + 全 PTFE 液路设计，区别于传统蠕动泵橡胶管路不耐碱、易膨胀变形缺陷；12 通道独立控制可同步配制多种不同组分、不同体积缓冲液，适配层析工艺多缓冲液并行制备需求；伺服三轴分液臂可自动切换储罐、反应瓶、层析进料罐多种容器，实现配液 - 分液一体化自动化衔接，减少液体中转环节带来的误差与污染。
（二）精准分液对生物药工艺标准化放大的支撑作用
生物药从实验室工艺开发到中试、商业化生产放大，工艺参数一致性是放大成功的核心瓶颈。缓冲液分液误差是批间差异的重要来源，博清系统稳定可控的分液性能，使实验室小试缓冲液配比可无损复制至百升至千升规模生产，无需反复工艺调试，缩短新药产业化周期。同时稳定的缓冲液体系降低层析填料再生损耗，延长填料使用寿命，降低耗材运营成本。
（三）国产化自动分液装备替代进口的经济与合规优势
进口同规格多通道分液工作站采购成本约为博清生物自动分液系统 2.7 倍，年度维保费用高出 3 倍以上；博清设备支持国内现场快速定制改造、零部件本地化供应，设备停机维修周期大幅缩短。同时软件系统完全基于国内法规开发，不存在进口设备软件水土不服、数据格式不兼容问题，是下游纯化流体自动化管理的高性价比国产化方案。
博清生物自动分液系统适配生物制药全类型纯化缓冲液分配，强酸碱、高盐、黏稠液体连续分液无明显精度衰减，重复性显著优于人工分液与传统蠕动泵设备；设备三段式自动清洗、管路排空防结晶、可高温灭菌液路结构可将缓冲液交叉污染率控制在 0.02% 以内，满足无菌生物药纯化生产的污染控制要求；采用该设备标准化制备缓冲液可大幅缩小 pH、电导率批间波动，提升蛋白 A 亲和层析抗体收率 4.1%，降低蛋白聚体杂质含量，实现下游纯化工艺稳定可控；同时缩短 68.5% 缓冲液制备工时，缓冲液原料损耗降至 0.65%，显著降低人力与物料成本；
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、多通道并行、耐复杂缓冲液、合规化数据管理、低成本国产化优势，可广泛应用于单克隆抗体、重组蛋白、细胞治疗药物下游纯化缓冲液自动化精准分配，为生物制药下游工艺自动化、标准化、合规化升级提供可靠国产化流体处理装备支撑。
