SCIEX PA 800 Plus

Назначение

SCIEX PA 800 Plus - профессиональная система капиллярного электрофореза (CE) для характеризации биофармацевтических препаратов. Прибор обеспечивает разделение и количественный анализ белков, пептидов и нуклеиновых кислот с высоким разрешением.

Место в линейке

SCIEX (ранее Beckman Coulter) выпускает PA 800 Plus как единственную специализированную CE-платформу в своём портфеле. Прибор является преемником PA 800, получившим улучшенный контроллер и расширенную совместимость с методами.

PA 800 Plus ориентирован на фармацевтическую индустрию и контрактные аналитические лаборатории. Для академических задач с нуклеиновыми кислотами более экономичны Agilent Bioanalyzer или TapeStation. PA 800 Plus незаменим там, где требуется валидация методов по фармакопеям.

Принцип работы

Образец вводится в кварцевый капилляр (внутренний диаметр 25-100 мкм, длина 20-60 см), заполненный буфером. Под действием высокого напряжения (до 30 кВ) молекулы мигрируют через капилляр, разделяясь по заряду и размеру.

Детектор (УФ/Вид или LIF) регистрирует прохождение молекул через окно детекции. Результат представляется в виде электрофереграммы - графика поглощения или флуоресценции от времени миграции.

Позиция на рынке

PA 800 Plus - одна из немногих коммерческих CE-систем, валидированных для фармацевтического QC. Прибор включён в рекомендации USP, EP и JP для анализа рекомбинантных белков и антител.

Основные конкуренты - Agilent 7100 CE и PerkinElmer LabChip GXII. PA 800 Plus сохраняет лидерство в фармацевтическом сегменте благодаря обширной библиотеке валидированных методов и поддержке 21 CFR Part 11.

Ключевые технологии

CE-SDS (капиллярный электрофорез в SDS)

CE-SDS заменяет классический SDS-PAGE в капиллярном формате. Белки денатурируются в присутствии SDS, приобретая одинаковый удельный заряд, и разделяются в гель-заполненном капилляре строго по молекулярной массе.

Метод обеспечивает количественное определение чистоты моноклональных антител (IgG): тяжёлая цепь, лёгкая цепь, фрагменты и агрегаты. Воспроизводимость CE-SDS выше, чем у ручного SDS-PAGE, с коэффициентом вариации менее 2% для основного пика.

cIEF (капиллярное изоэлектрическое фокусирование)

cIEF разделяет белки по изоэлектрической точке (pI) в капилляре с градиентом pH, сформированным амфолитами-носителями. После фокусирования зоны мобилизуются мимо детектора.

Метод критически важен для характеризации зарядных вариантов моноклональных антител. Профиль кислых, основных и основного изоформ - обязательный параметр при регистрации биопрепаратов.

CZE (капиллярный зональный электрофорез)

CZE - базовый режим CE, разделяющий аналиты по соотношению заряда к размеру в свободном буфере. Используется для анализа малых молекул, пептидов и неорганических ионов.

В фармацевтике CZE применяется для определения подлинности, чистоты и содержания действующего вещества. Метод включён в монографии USP и EP для ряда препаратов.

Термостатирование капилляра

Система жидкостного термостатирования поддерживает температуру капилляра в диапазоне 15-60 °C с точностью ±0,1 °C. Контроль температуры обеспечивает воспроизводимость времён миграции.

При капиллярном электрофорезе джоулево тепло от прохождения тока может нагревать буфер неравномерно, размывая зоны. Термостатирование компенсирует этот эффект и позволяет работать при более высоких напряжениях.

Двойная детекция (УФ/Вид + LIF)

PA 800 Plus поддерживает два типа детекторов: диодно-матричный УФ/Вид (190-600 нм) и лазерно-индуцированную флуоресценцию (LIF, лазеры 488 и 635 нм). Детекторы устанавливаются модульно.

УФ-детектор используется для стандартного анализа белков при 214 или 280 нм. LIF обеспечивает на 2-3 порядка более высокую чувствительность и применяется для CE-SDS с флуоресцентной меткой и анализа гликанов.

Для кого подходит

• Фармацевтический QC - контроль качества моноклональных антител (CE-SDS, cIEF, CZE)
• Биосимиляры - сравнительная характеризация зарядных вариантов и чистоты с референсным препаратом
• Характеризация белков - определение молекулярной массы, pI и гетерогенности
• Анализ гликанов - профилирование N-гликанов антител методом CE-LIF
• Контрактные лаборатории (CRO/CMO) - валидированные методы для регуляторных подач
• Генная терапия - QC плазмидной ДНК и мРНК для векторов

Особенности эксплуатации

Программное обеспечение

32 Karat Software управляет прибором и выполняет обработку данных. ПО поддерживает соответствие 21 CFR Part 11 (электронные подписи, аудит-трейл). Экспорт данных в форматах PDF, ASCII, совместимость с LIMS.

Empower CDS от Waters также поддерживается как альтернативная система управления данными для лабораторий, использующих единую CDS-платформу.

Требования к установке

• Форм-фактор: настольный
• Масса: ~40 кг (с детекторами)
• Электропитание: 100-240 В, 50/60 Гц
• Подключение: Ethernet/USB к ПК с Windows
• Температура помещения: 15-35 °C
• Вентиляция: стандартная (нет выделения токсичных паров)

Обслуживание и расходные материалы

Основные расходники: кварцевые капилляры (срок службы 50-200 прогонов), буферы и гели для CE-SDS/cIEF/CZE, виалы для образцов, SDS-гелевый картридж. Стоимость прогона зависит от метода.

Профилактическое обслуживание включает замену ламп УФ-детектора (раз в 1-2 года) и проверку системы ввода образцов. Рекомендуется ежегодная квалификация прибора (IQ/OQ/PQ) для GMP-лабораторий.

Обучение

Базовое освоение прибора и одного метода (CE-SDS) - 2-3 дня. Полное обучение всем режимам (CE-SDS, cIEF, CZE, CGE) и разработке методов - 1-2 недели. SCIEX предлагает курсы и on-site обучение.

Ограничения

• Высокая стоимость прибора и расходных материалов
• Разработка и валидация новых методов требует экспертизы в CE
• Пропускная способность ниже, чем у ВЭЖХ (один образец за раз)
• Не подходит для рутинного скрининга больших выборок