新藥研發(fā)難關(guān) 如何以自動(dòng)化技術(shù)攻克障礙
新藥研發(fā)過(guò)程中，樣品前處理不單耗時(shí)長(zhǎng), 且成本高，尤其是樣品稱量，可以說(shuō)是每個(gè)實(shí)驗(yàn)人員避不開(kāi)的操作，每次開(kāi)始實(shí)驗(yàn)的時(shí)候，首先要做的事情就是樣品稱量、試劑投料。
稱量任務(wù)看似簡(jiǎn)單，但卻涉及許多繁瑣且重復(fù)的步驟，極容易產(chǎn)生人為誤差。遇到特殊情況，更是會(huì)給操作人員帶來(lái)不小的挑戰(zhàn)。為了應(yīng)對(duì)以上難題，力揚(yáng)企業(yè)最近就新藥研發(fā)話題，邀請(qǐng)了產(chǎn)品經(jīng)理杜世振博士與藥研群組成員展開(kāi)了在線討論，并總結(jié)了以下內(nèi)容，今天與大家一同分享。
01.
以自動(dòng)加樣技術(shù)
變革傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室物料稱量及分配模式
傳統(tǒng)加樣中，我們需要把樣品放在臺(tái)式天平上，繼而進(jìn)行分配，但如此簡(jiǎn)單的一個(gè)任務(wù)卻往往是在研發(fā)過(guò)程中的一個(gè)瓶頸問(wèn)題，比如樣品數(shù)量多、特殊樣品?(如: 微量、高粘度、易揮發(fā)樣品等)?稱量難，邊反應(yīng)邊加樣難操作等。
針對(duì)這些問(wèn)題，瑞士 Chemspeed 研發(fā)了獨(dú)創(chuàng)性的頂置式加樣方式，對(duì)傳統(tǒng)的稱量加樣方式進(jìn)行了革命性的改變，從根本上解決了上面提到的瓶頸問(wèn)題。如圖所示，頂置式天平配置在平臺(tái)上，被譽(yù)為?“行走的天平”，它由機(jī)械手抓起、移動(dòng)，并帶著樣品按照設(shè)定的程序走到指定的目標(biāo)容器上方，然后以程序設(shè)定的質(zhì)量進(jìn)行樣品分配。
毫克級(jí)別 加樣輕松
介于 1 – 2 毫克或者少于 1 毫克的樣品，加樣難度較大，Chemspeed 設(shè)有兩款工具可以完成任務(wù)。
第一個(gè)是 GDU-P fd (見(jiàn)下圖中藍(lán)圈處)，此工具適用于有足夠物料來(lái)源的樣品，比如實(shí)驗(yàn)室的常規(guī)試劑。當(dāng)物料有幾十或者上百克可以用時(shí)，這種情況下便可以將物料預(yù)先填裝到 GDU-P fd 的物料罐內(nèi)?(30mL)，然后通過(guò) GDU-P fd 天平進(jìn)行自動(dòng)加樣。
第二個(gè)工具是 SWILE (見(jiàn)下圖中藍(lán)圈處)，它可以完成分配 100 微克到 10 毫克范圍內(nèi)樣品，其應(yīng)用場(chǎng)景主要是物料有限或者樣品特別珍貴試劑或樣品。分配過(guò)程使用一次性玻璃毛細(xì)管分配器，直接到物料瓶里?(如 2mL 小瓶、或 4mL 小瓶) 取樣，然后天平移動(dòng)到目標(biāo)容器上方進(jìn)行分配，分配過(guò)程無(wú)死體積，無(wú)交叉污染，而且不需要對(duì)原料進(jìn)行分裝處理，分配完成后原料瓶幾乎保持原封不動(dòng)。
試劑加樣技術(shù).jpg)
樣品種類(lèi)多樣 分類(lèi)處理專業(yè)化
在長(zhǎng)達(dá) 20 多年的研發(fā)歷程中， Chemspeed 逐步開(kāi)發(fā)了六款主要頂置式加樣工具，可以覆蓋在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中大多數(shù)樣品。圖中左三款是針對(duì)固體樣品加樣的工具，它們可以完成單次加樣 1 毫克以下到 100 克范圍內(nèi)的固體樣品加樣任務(wù)?(如粉末、顆粒狀的化合物);圖中右三款是針對(duì)液體化合物進(jìn)行分配的，其中 GDU-V 是對(duì)液體按質(zhì)量進(jìn)行分配的工具，而 GDU-HV 是針對(duì)高粘度?(如甘油、膏狀物)?化合物的加樣工具。對(duì)于毫克級(jí)別或者毫克以下的液體化合物，SWIP 可以輕松應(yīng)付。由于它的加樣過(guò)程需要用毛細(xì)管進(jìn)行沾取，因此 SWIP 適用于粘稠狀化合物。
除上述頂置式加樣工具外，Chemspeed 亦提供了四通道的液體加樣工具，可以進(jìn)行體積式的移液操作，其主要針對(duì)常規(guī)試劑?(如水、甲醇、乙醇等溶劑)，無(wú)需按照重量分配。此工具只需按體積去加樣，加強(qiáng)效率也相較更快。
集成手套箱 實(shí)現(xiàn)氮?dú)獗Ｗo(hù)
如果需要在反應(yīng)過(guò)程中通過(guò)氮?dú)饣蛘咂渌亩栊詺夥毡Ｗo(hù)，Chemspeed 反應(yīng)器即可輕松實(shí)現(xiàn)。通過(guò)氣氛置換功能，便可自動(dòng)化實(shí)現(xiàn)氣氛置換。
當(dāng)涉及對(duì)水氧敏感的化合物存放，或水氧敏感化合物的頻繁使用，那么必須使平臺(tái)處于惰性氣氛環(huán)境中工作，這種情況下我們可以對(duì)平臺(tái)進(jìn)行氮?dú)獯祾呦潴w集成，或是手套箱集成。
下圖為力揚(yáng)用戶使用 Chemspeed 集成德國(guó)的布勞恩手套箱自動(dòng)化平臺(tái)，反應(yīng)所需的樣品、反應(yīng)器均放置于手套箱中。
02.
多品牌友好 實(shí)現(xiàn)集成自由
Chemspeed 平臺(tái)現(xiàn)可無(wú)縫集成市面上主流品牌的液相色譜、氣相色譜，以及其他第三方設(shè)備。
以 SWING 平臺(tái)為例，它可與任何擁有開(kāi)放通訊接口的第三方平臺(tái)進(jìn)行集成。如缺少通訊接口，SWING 平臺(tái)也可做物理集成，常用的方式是通過(guò)六軸機(jī)械手進(jìn)行跨平臺(tái)的自動(dòng)化轉(zhuǎn)移。如圖中展示與離心機(jī)對(duì)接過(guò)程，其中樣品在 SWING 平臺(tái)和離心機(jī)之間的轉(zhuǎn)移步驟就是通過(guò)六軸機(jī)械手完成。除此之外，我們也可以通過(guò)此類(lèi)方法和微波反應(yīng)器、液相色譜、氣相色譜進(jìn)行對(duì)接操作。
03.
自動(dòng)化過(guò)濾流程 雙重方案任您選擇
下圖展示的是 Chemspeed 第一類(lèi)自動(dòng)化過(guò)濾的方案。即通過(guò)真空系統(tǒng)連接過(guò)濾濾芯，完成抽濾功能，最終實(shí)現(xiàn)對(duì)固體、液體的混合物實(shí)現(xiàn)固液分離的過(guò)程。
第二類(lèi)過(guò)濾方案是通過(guò) SPE 固相萃取，完成過(guò)濾操作?(如下圖所示)。
綜合以上介紹，Chemspeed 除了擁有獨(dú)創(chuàng)的專利技術(shù)，也提供多項(xiàng)以藥物研發(fā)為主的全自動(dòng)解決方案，適合不同過(guò)程使用，讓藥企輕易擊破開(kāi)發(fā)難關(guān)，加快效率及減低成本。
