MONITORING NUTRIENT STATUS IN CELL CULTURE MEDIA USING UPLC TECHNOLOGY

Postery | 2008 | WatersInstrumentace
HPLC
Zaměření
Klinická analýza
Výrobce
Waters

Význam tématu


V biotechnologické výrobě je přesné sledování stavu živin v buněčných kulturách klíčové pro optimalizaci růstových podmínek, zvýšení výnosu cílové bílkoviny a zachování její kvality během fermentačního procesu.

Cíle a přehled studie


Metoda kombinuje analýzu aminokyselin pomocí pre-kolumní derivatizace AccQ·Tag a přímou analýzu vodou rozpustných vitamínů v buněčných médiích.
Cílem bylo vyvinout rychlou, citlivou a spolehlivou UPLC proceduru pro kontinuální monitorování klíčových živin (aminokyselin a B vitamínů) během vývoje biopharmaceutických procesů.

Použitá metodika a instrumentace


  • Pre-kolumní derivatizace aminokyselin AccQ·Tag Ultra.
  • Separační systém Waters ACQUITY UPLC s PDA detektorem.
  • Kolony ACQUITY UPLC HSS T3 1,8 µm 2,1×50 mm, BEH C18 a HSS C18.
  • Mobilní fáze s iontovým párováním (0,035–0,05 % HFBA, alternativně TFA).
  • Detekční vlnové délky 270 nm (většina B vitamínů) a 214 nm (B5, B7).
  • Teplota kolony pro aminokyseliny 60 °C, vzorky 10× zředěné.

Hlavní výsledky a diskuse


  • Úspěšné oddělení a kvantifikace 20 aminokyselin a několika B vitamínů v one-shot analýze bez složité předúpravy.
  • Optimální retence a tvar piků vitamínů dosaženo na HSS T3 sloupci a 0,038 % HFBA.
  • Lineární rozsah metody pro vitamíny: 2,5–100 ng na kolonu při 270 nm; 20–100 ng při 214 nm.
  • Detekční limity cca 0,5 ng na kolonu, v nejlepších případech až 0,1 ng (v závislosti na vitamínu).
  • Reprodukovatelnost area %RSD < 6 % pro vitamíny přítomné v médiu (pět opakovaných injekcí).
  • Změny koncentrace aminokyselin sledovány v čase (dny 1, 3, 6), ukazují dynamiku spotřeby a produkce.

Přínosy a praktické využití metody


Rychlý monitoring živin umožňuje:
  • Průběžnou optimalizaci krmného režimu buněčných kultur.
  • Okamžitou detekci nedostatku kritických složek a prevenci výnosových propadů.
  • Standardizaci QA/QC procesů v biotechnologickém průmyslu.

Budoucí trendy a možnosti využití


  • Integrace online UPLC kontrol pro automatizovanou regulaci živin.
  • Rozšíření na multiplexní analýzu vitamínů, stopových prvků a metabolitů.
  • Využití strojového učení k predikci optimálních podmínek na základě dat z UPLC.

Závěr


Navržené UPLC řešení pro simultánní sledování aminokyselin a vodou rozpustných vitamínů nabízí vysokou rychlost, citlivost a reprodukovatelnost. Metoda přispívá k lepší kontrole a optimalizaci bioprocesů, což podporuje vyšší výtěžky a opakovatelnost v produkci biopharmaceutik.

Použitá instrumentace


  • Waters ACQUITY UPLC System s PDA detektorem.
  • ACQUITY UPLC HSS T3, BEH C18, HSS C18 kolony.
  • AccQ·Tag Ultra derivatizační činidlo, HFBA a TFA iontové párovací činidla.
  • Vitaminové standardy (Sigma-Aldrich, Acros Organics) a mediální komponenty (Mediatech).

Reference


  • Jablonski JM, Wheat TE, Hong P, Diehl DM. Monitoring nutrient status in cell culture media using UPLC technology. Waters Corporation, 2008.

Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.

PDF verze ke stažení a čtení
 

Podobná PDF

Amino Acid Analysis - Application Notebook
Food and Beverage Quality Control and Compositional Testing
Selective Quantitative Determination of Water Soluble Vitamins in Various Food Matrices Using the ACQUITY UPLC H-Class System and ACQUITY QDa Mass Detector
Monitoring Cell Culture Media for Amino Acids Using an ACQUITY UPLC H-Class PLUS System