AKTA Prime蛋白純化層析儀 PrimePLUS：高效便捷的生物分子分離平臺

AKTA Prime Plus是Cytiva（原GE Healthcare）推出的一體化蛋白純化系統，專為實驗室規模的生物分子快速純化而設計。該系統通過預設程序和優化操作流程，顯著簡化了蛋白質、抗體等生物大分子的分離純化工作，成為連接手動操作與全自動純化系統的理想選擇。以下從系統特點、核心技術、應用場景和操作優勢四個方面全面介紹這一專業設備。

一、AKTA Prime蛋白純化層析儀 PrimePLUS特點與核心設計

AKTA Prime Plus采用緊湊型一體化設計（尺寸400×450×530mm，重量僅13kg），將泵、檢測器、餾分收集器和控制系統集成于單一裝置中，便于實驗室空間有限的環境下使用。其核心特點包括：

• 預設程序化模板：系統內置針對His標簽蛋白、單克隆抗體等常見純化場景的優化方案，用戶僅需輸入樣品體積并按下啟動鍵即可運行

• 高兼容性：支持HiTrap、HiPrep、HiLoad和RESOURCE等多種預裝層析柱，覆蓋離子交換、親和層析、疏水相互作用和分子排阻等多種分離模式

• 實時監控：集成UV檢測器（標配254nm和280nm波長，可選214nm、313nm等高靈敏度波長）和電導檢測器（1μS/cm-999.9mS/cm），可同步監測純化過程關鍵參數

系統工作參數表現出色：流速范圍0.1-50 mL/min（增量0.1mL/min），壓力上限1 MPa（145 psi），可處理粘度高達10 cP的樣品溶液。Prime View™軟件提供直觀的操作界面，完整記錄運行方法、曲線數據和工作日志，確保實驗數據的可追溯性。

二、核心技術解析

AKTA Prime Plus的技術創新主要體現在三大方面：

1. 智能化流體控制系統
系統采用高精度雙柱塞泵，配合動態壓縮補償算法，確保在全流速范圍內流動相的穩定性。8通道程控緩沖液切換閥和電動混合器實現自動緩沖液更換和梯度形成，梯度偏差小于1%。三通閥設計可自動切換廢液與收集流路，確保僅目標組分進入收集管。

2. 多功能檢測模塊

• UV-900檢測器：氙燈光源覆蓋190-700nm范圍，標配254nm和280nm濾光片（可選214nm鋅燈），吸光度范圍0.01-5 AU，線性度在254nm時<3%（≤2AU）

• 集成電導檢測：范圍1μS/cm-999.9mS/cm，精度±0.01mS/cm，帶溫度補償功能，特別適合離子交換層析的鹽梯度監測

• 可選pH檢測模塊：范圍0-14（有效范圍2-12），精度±0.1pH單位，穩定性達0.1pH/10小時

3. 靈活餾分收集系統
系統標配95管18mm試管架（可選175管12mm或40管30mm架），支持固定體積收集和基于UV/電導變化的智能峰收集功能。收集器與泵同步運行，防止高流速時的溢出問題，確保餾分完整性。

三、典型應用與性能表現

在His標簽蛋白純化中，配合HiTrap系列鎳瓊脂糖凝膠柱（如Ni Sepharose™），系統可實現≥40mg/mL的蛋白吸附量，鎳離子脫落極低，且兼容多種添加劑（如咪唑、還原劑等）。梯度洗脫模式下，僅需輸入樣品體積，系統自動執行平衡、上樣、洗滌和洗脫全過程，回收率和純度保持高度穩定性。

對于單克隆抗體純化，預設的Protein A/G方案采用一步洗脫模式。相比手動操作，系統處理速度提升5倍以上，且可避免人為誤差導致的樣品損失。某案例顯示，從150mL雜交瘤細胞上清中捕獲IgG抗體僅需15分鐘，動態載量達35mg/mL樹脂。

在診斷試劑原料生產中，系統的批間一致性表現突出。純化抗原/抗體時，批間變異系數<3%，顯著優于手動純化。其緊湊設計便于在冷室等特殊環境中使用，適合溫度敏感樣品的處理。

四、操作優勢與市場定位

AKTA Prime Plus的用戶友好性體現在多個層面：

• 方法開發簡便：內置40種可存儲程序，涵蓋脫鹽、緩沖液更換、離子交換等常規操作，配合提示卡指導用戶輸入關鍵參數

• 樣品處理靈活：支持100μL-5mL上樣環直接進樣，或通過Superloop（可選10/50/150mL）處理大體積樣品

• 維護便捷：關鍵部件如泵密封圈每2000小時更換，標準維護僅需每月1M NaOH系統清洗和長期停用時的20%乙醇保存

市場定位方面，新機價格區間10-30萬元人民幣（如北京化工大學2018年采購價為16.5萬元），二手市場價格約為新機的40-60%。該系統特別適合：

• 科研院所進行常規蛋白純化

• 制藥企業工藝開發初期篩選

• CRO機構小規模生產關鍵試劑

作為AKTA家族中的入門級自動化系統，Prime Plus填補手動操作與全自動系統之間的空白，以其可靠的性能和簡便的操作，持續為生命科學研究提供高效純化解決方案。