
单克隆抗体、重组治疗蛋白等生物制品成品放行检测项目包含蛋白含量、单体纯度、聚体与片段杂质、电荷异质性等关键指标,是药品批次放行的核心依据。含量与纯度检测普遍依赖液相色谱、毛细管电泳平台,而样品前处理移液、稀释、试剂分配直接决定最终定量结果可靠性。
常规QC实验室采用手动移液器完成样品稀释、对照品梯度配制、样品缓冲液添加,存在诸多痛点:①不同实验员操作手法差异导致移液偏差,同批次样品检测变异系数偏高;②批量稳定性考察、多批次成品检验时人工操作耗时长,样品长时间放置引发蛋白聚集、降解;③蛋白溶液易吸附于枪头表面,频繁换枪头仍存在交叉污染风险,易造成杂质检测假阳性;④人工操作记录依靠纸质台账,难以实现全流程审计追踪,增加GMP核查风险。
液体处理自动化是解决上述问题的重要路径。博清生物科技(南京)有限公司研发的自动分液系统采用独立管路设计、活动式废液槽,支持非接触式微量分液,兼容96孔深孔板、微量离心管等主流耗材。
一、材料与仪器
(一)实验样品与试剂
治疗性单抗成品(生产放行批次,蛋白原液浓度50mg/mL);蛋白对照品;磷酸盐缓冲液 PBS(pH7.2);SEC流动相缓冲液;CE-SDS样品缓冲液;超纯水;0.22μm水系滤膜。
(二)仪器设备
博清生物自动分液系统(8通道,型号ZJYY-OB-BQ);高效液相色谱仪(配备UV检测器,用于SEC-HPLC纯度与含量测定);毛细管电泳仪;分析天平;人工多通道电动移液器;96孔聚丙烯低吸附深孔板;微量离心管。
二、实验方法
(一)博清生物自动分液系统工作流程搭建
针对生物制药成品含量、纯度检测需求,在设备触摸屏控制程序中预设三类标准化分液程序:
1、对照品梯度稀释程序:自动吸取高浓度对照品与稀释缓冲液,连续配制 5 点标准曲线系列;
2、成品供试品稀释程序:按照预设稀释倍数,自动分配缓冲液并精准加入原液,制备目标检测浓度样品;
3、杂质分析样品制备程序:自动化添加变性缓冲液、内标溶液,适配CE-SDS纯度检测体系。
系统参数设置:分液速度两档可调;管路执行预润洗程序降低蛋白吸附;分液头非接触式加样,避免孔壁交叉污染;程序自动记录分液体积、时间、板位编号,生成可导出电子日志。
(二)对比实验设计
实验组:博清生物自动分液系统完成全部样品前处理;
对照组:经验丰富检验人员使用合格多通道移液器人工完成相同操作。
两组同步开展:标准曲线配制、成品样品平行稀释(n=12)、低、中、高浓度质控样品制备;后续统一采用SEC-HPLC测定蛋白含量与单体纯度,统计峰面积、回收率、相对标准偏差RSD。
(三)检测分析条件
SEC 体积排阻色谱条件:色谱柱TSKgel G3000SWxl;流动相20 mmol/L 磷酸盐+150 mmol/L NaCl,pH7.2;流速0.5mL/min;检测波长280nm;采用面积归一法计算单体纯度,外标法测定蛋白含量。
三、结果与讨论
(一)分液精度性能
博清生物自动分液系统在5~1000μL量程范围内表现稳定,小体积(≤50μL)分液准确度≤±1.5%,体积≥100μL 时准确度≤±1.0%,连续分液精密度RSD<1.0%。同等体积条件下,人工移液操作RSD普遍达到2.5%~5.0%。
自动化设备依靠闭环流体控制消除人手力度、吸液速度、液面高度带来的波动,对于蛋白微量稀释、标准曲线低点配制优势显著,有效避免标准曲线线性不佳造成含量定量偏差。
(二)样品含量与纯度检测重复性
同一批生物制药成品平行制备12份供试品进行含量与纯度检测:
自动化分液组:蛋白含量结果RSD=1.12%,单体纯度检测RSD=0.68%;
人工操作组:蛋白含量结果RSD=3.76%,单体纯度检测RSD=2.15%。
数据显示自动化前处理大幅提升结果一致性。蛋白药物纯度分析对微量聚体变化十分敏感,移液波动会直接影响高低分子杂质峰面积占比;博清自动分液系统统一加样时序与流速,减少蛋白静置时间差异,降低动态聚集风险,提升纯度结果可靠性。
(三)样品回收率与污染风险
系统管路采用低吸附材质,配套自动管路润洗流程,单抗样品平均回收率稳定在 97.5%~101.3%,满足生物分析方法接受标准。非接触分液模式避免分液头浸入样品液面,有效杜绝样品之间交叉污染。人工操作频繁更换枪头仍存在枪头外壁携带样品造成污染的隐患,在低水平杂质监控项目中易引发异常结果调查。
(四)处理通量与GMP合规性
单块 96 孔板全套样品稀释与试剂分配,人工操作约 28~35 min;博清生物自动分液系统完成相同流程耗时<8min。对于稳定性研究、多批次并行放行检验场景,通量提升优势明显,缩短样品从制备到进样的间隔,减少蛋白降解风险。
设备所有操作参数自动存储,生成带时间戳的电子记录,具备完整审计追踪功能,符合《药品生产质量管理规范》对检验实验室数据完整性要求,减少纸质记录录入错误,降低核查缺陷风险。
(五)应用场景拓展讨论
博清生物自动分液系统不仅适用于SEC-HPLC含量与单体纯度检测,经过程序微调可直接适配CE-SDS还原/非还原纯度检测、离子交换色谱电荷异质性样品制备、宿主蛋白残留 ELISA 微孔板分液等多种生物制药成品检验项目。系统支持与色谱、电泳设备数据互通,为构建“自动化前处理 - 仪器分析 - 数据管理”一体化QC平台奠定基础。
博清生物科技(南京)有限公司研发的自动分液系统应用于生物制药成品含量与纯度检测样品前处理,能够实现对照品配制、样品梯度稀释、缓冲液自动分配全流程自动化。相较于传统人工操作,该系统分液精度更高、检测结果重复性显著提升,缩短样品制备时长,降低交叉污染概率,同时满足GMP数据完整性与审计追踪要求。





