研发候选治疗药物时能实现高纯度和高产量,对于制药和生物技术行业显得至关重要。任何存在的杂质都可能对候选药物产生化学和物理干扰,导致不准确或不可预测的结果。而在最坏的情况下,它们可能会给患者带来潜在的安全问题。
更复杂的是,药物研发过程通常涉及多个环节。每个纯化阶段的损耗都可能导致低产量,并且需要重新合成候选药物——这既耗时,又消耗大量资源,成本也很高。
液相色谱 (LC) 因其具有成本效益、操作相对简单且可靠,是药物研发阶段进行产物纯化的标准方法。然而,使用这种方法获得高纯度和产率通常会以牺牲通量为代价,因为为了实现组分之间更好的分离,必须延长纯化运行时间。如何权衡纯度、产量和通量之间的关系对研究人员和科学家提出了重大挑战。实验室如何减少工作流程中的此类权衡?
本文探讨了用户如何利用至新技术来提高馏分收集效率并简化纯化过程。这样,用户得到了纯度和产量的保证,同时又较大限度地减少重新分析,最终能节省宝贵的时间和资源。
通量、回收率还是纯度?
当试图较大限度地提高产物的纯度和产量时,实验室通常必须在两种馏分收集策略之间进行选择:
提高纯度
通常可以通过提高峰之间的分辨率来提高纯度。 然而,这意味着分离需要更长的时间,从而限制了通量。
提高回收率和通量
通常使用的强化的纯化模式来提高回收率和通量,这对于中试或生产级规模至关重要。然而,这会牺牲峰值分辨率。
这些考虑因素可以通过纯度-回收率-通量三角(图1)来总结
图1.纯度、回收率及通量与液相色谱工作流程中通量之间的关系(左图),以及不同因素之间平衡的图示说明(右图)。
为了在产量和通量之间找到合适的平衡,可以采取不同的收集功能:峰高阈值(Level- Threshold)、峰形(Peak)、峰尖(Apex)或条件峰形(Conditional Peak)(图2和图3),每种不同的方法都会影响终产物的纯度。
- 峰高阈值(阈值):在这种模式下,您几乎收集所有产物,但未分离的化合物会混在一起,低于阈值的部分会丢失。 此模式类似于按时间收集馏分,通常是用于确保收集所有潜在的感兴趣化合物的首选方法。
- 峰形:收集整个色谱峰。然而,值得注意的是,一个峰不一定代表一种化合物。因此,可能会有峰重叠的情况,这会影响终产物的纯度。
- 峰尖:在这种模式中,将峰的分段分为峰顶之前和之后的部分。 虽然这可以获得更高纯度的化合物,但它会收集更小的馏分段,需要更多的分析,可能会增加所需的时间和资源。
图2.峰高、峰形、峰尖模式说明。
- 条件峰形:一种允许您基于多个检测通道(例如各种紫外(UV)波长和质谱(MS))和多种收集策略(包括阈值和峰型)来收集样品峰的先进技术。 通过按照您想要的方式切割峰和收集馏分,您可以定制化实现在产量、通量和纯度之间达到理想平衡的收集过程。
图3.含有三种不同的化合物的样品峰条件峰形收集示意图。
高级峰形收集提高通量
Gilson TRILUTION LC v4软件(用于Gilson模块化制备色谱系统)可完全控制色谱馏分的分离和定位从而显著改进纯化过程。高级的峰形收集策略减少了在回收率、纯度和通量之间的折衷。
TRILUTION LC软件将峰型分为三个部分:前段、中段和后段(图 4)。 峰形的不同部分可以被收集至不同的容器,从而使您能够控制纯化过程。最浓缩的峰段可作为单一馏分收集至大瓶中,从而减少了需要干燥或重新分析的馏分数量。
为了进一步提高产量,可以将峰形的前段和后段切割并收集到多个试管中,以便在馏分未达到纯度要求时进行进一步分析和重新纯化。值得注意的是,分段再处理会影响通量,揭示着纯度、回收率和通量之间的微妙平衡。
总而言之,高级峰收集策略将大部分产品收集到一个单一瓶中,减少了重新分析的时间,从而实现了更高的通量。该策略使其成为增强终产阶段产品纯度的理想选择。
图4.TRILUTION LC软件的高级峰收集策略将峰型分为前段、中段和后段。
优化您的纯化结果
为了优化您的纯化工作并从使用TRILUTION LC软件的高级馏分收集功能中受益,请考虑为您的液相色谱(LC)设置以下的要求和功能:
1.配置双重收集系统达成更高的通量
为了确保收集过程既高效又有针对性,建议配置双重收集系统。这样,一套系统可以将液样收集至液样处理平台内的试管中,而另一套则将纯产物收集到瓶中。
2.使用目标检测获得更高的纯度和通量
使用质谱检测可以识别目标化合物,从而保证不丢失感兴趣的化合物。这样,可以触发分离纯馏分与较低纯度的馏分的收集。这种有针对性的馏分收集模式减少了需要干燥或重新分析的馏分数量。
3.选择可定制的软件
如果您对合成化合物的纯化有特定要求,您可以定制TRILUTION LC 软件来设置您需要的条件。通过根据您独特的纯化要求定制软件,您可以确保您的工艺得到优化,以实现高效率。
使用TRILUTION® LC软件掌控您的纯化
TRILUTION LC是一款用户友好的软件,旨在控制高压液相色谱(LC)和自动液样处理平台,使其成为制药和生物技术实验室研究人员和科学家的宝贵工具。 该软件提供了一系列功能,使用户可以完全控制纯化过程:
- 图形化创建、调整、优化方法:通过直观的界面简化方法开发过程
- 图形化定义命令和和创建管架:帮助用户轻松应对苛刻的应用需求
- 准确的馏分模拟:帮助用户在纯化方法实施之前优化馏分收集
- 采集不同检测器数据:从包括紫外(UV)、二极管阵列检测 (DAD)、蒸发光散射 (ELS) 和质谱检测(MS)在内的各种检测器收集数据,充分发挥馏分收集的潜力
- 条件逻辑收集能力:使用 AND、AND/OR、OR 和 NOT 运算符的条件逻辑收集功能, 允许用户根据其独特的标准收集特定样品峰,确保依据多个检测信号进行有针对性的馏分收集
提升纯化,尽在掌控
传统上,提高化合物的纯度和产量常以牺牲通量为代价,这对制药和生物技术行业的研究人员和科学家来说是一个重大挑战。 然而,TRILUTION LC软件提供了一种创新的解决方案,使您能够控制分馏和收集目标馏分,在保持纯度和产量的同时较大限度地减少重新分析的时间。利用这一最新突破,您可以确保生产力、盈利能力处于巅峰和并对终产品纯化过程的保持信心。