[專家專欄 – 實驗室自動化] Chemspeed 在藥物研發(fā)領域的應用案例 (一)
前沿：固體粉末的分配在藥物研發(fā)過程中的重要性
在醫(yī)藥開發(fā)中，實驗室自動化技術扮演著越來越重要的作用，特別是隨著高通量篩選的普遍運用，自動化技術已成為全球知名藥企的必備武器之一。在實際研發(fā)過程中，幾乎所有反應都會涉及固體試劑，而高通量篩選過程更是對固體試劑的分配提出了高數(shù)量、高重復性、高準確性的要求。自動化的固體分配技術不僅可以將技術人員從重復性操作中解放出來，更重要的是從根本上避免了人為誤差的發(fā)生，最大程度上提高了重復性，完美解決現(xiàn)有的瓶頸問題，最終為新藥開發(fā)節(jié)約了寶貴的時間和人力成本，讓藥物研發(fā)速度和質量邁上更高的臺階。?
【固體全自動分配方案】
“使用 Chemspeed GDU-P / GDU-P (fd) 可以輕松地完成毫克級別的固體粉末稱重分配任務，適用于高重復性和高通量的固體分配任務，可達到人手操作所不能及的高效，且誤差基本上都控制在 5% 以內(nèi)。”
—— 杜世振丨力揚自動化合成及優(yōu)化專家
在固體全自動分配方案中我們所用到的重點工具是適用于固體/粉末的頂置式 稱重加樣工具， GDU-P 或者是 GDU-P (fd) 。兩者在粉末分配量稍有區(qū)別，GDU-P (fd)適用于單次分配 30 克以下固體樣品的精細分配過程，天平分辨率可以達到 0.1 毫克; GDU-P 適用于固體 / 粉末的普通分配，它可以單次分配 0 – 100 克的固體樣品，天平分辨率為 1 毫克。在分配過程中，固體 / 粉末樣品會提前儲存到GDU-P / GDU-P (fd) 物料罐里，分配任務執(zhí)行時，機械手會帶著天平把物料罐抓取到容器上方進行分配。
如下圖展示了 GDU-P 內(nèi)部的結構，里邊有螺旋推出桿，可以保證樣品順利地從樣品罐中分配出來。
在分配過程中，控制軟件會根據(jù)分配量的大小和精度來控制物料罐出口物的開關大小和速度。圖中右側是對不同類型的固體物質做的分配性測試，分別按 1 毫克、10 毫克、20 毫克、100 毫克來進行分配，每次分配 10 次，可以看到，無論是對氣溶膠還是金屬有機物或是純的有機物，分配的結果的誤差都控制在 5% 以內(nèi)。?
另一個難點是在固體分配過程中，需要重復精準結果的質量要求十分高。采用 GDU-P 或者是 GDU-P (fd) 可以很輕松地完成這種重復性的工作，且可以很高效和精密地來完成不同量級的分配任務。具體做法是使用 Chemspeed 的控制軟件 (AutoSuite) 導入設計好的程序，接著機械手會自動地把原料瓶和目標分配瓶的瓶頭打開，然后通過 GDU-P (fd) 或者 GDU-P 按照設定的量進行分配固體，或者是用 SWILE 工具分配這種亞毫克級別的固體粉末。在分配的過程中，如果有必要的話，可以同步進行混合、加熱、冷卻等過程，分配完成后，機械手將關閉試劑瓶或物料瓶。以此類推重復操作完成這種大量的、多批次的化合物分配過程。
