High-Throughput Amino Acid Analysis using Tecan Automated Preparation

Význam tématu

Analýza aminokyselin představuje základní krok v charakterizaci proteinů a optimalizaci živných médií pro buněčné kultury. Precizní stanovení koncentrace jednotlivých aminokyselin je nezbytné pro zajištění kvality biofarmaceutických přípravků i efektivního růstu buněk v bioreaktorech.

Cíle a přehled studie

Cílem aplikace bylo porovnat ruční přípravu derivatizovaných aminokyselin pomocí AccQ•Tag Ultra s plně automatizovaným procesem na platformě Tecan Freedom EVO 100/4. Studie využila Amino Acid Cell Culture Standard Kit pro rozšíření standardu o devět klíčových aminokyselin nezbytných v médiích pro buněčné kultury.

Použitá metodika a instrumentace

Analýza probíhala na systému ACQUITY UPLC H-Class Bio se spektrometrem UV (260 nm). Kolonka AccQ•Tag Ultra (1,7 µm, 2,1×100 mm) pracovala při teplotě 43 °C při průtoku 700 µL/min. Při přípravě vzorků byla použita platforma Tecan Freedom EVO 100/4 a kits: AccQ•Tag Ultra Derivatization Automation Kit, Amino Acid Cell Culture Standard Kit a Norvaline jako interní standard. Pro automatizaci byly místo vialů využity 96-destičky, což neovlivnilo výkon metody.

Hlavní výsledky a diskuse

Preciznost retenční doby dosáhla %CV ≤ 0,3 % u obou příprav. Variabilita ploch analytů byla u automatizace ≤ 1,8 %, u manuální přípravy ≤ 2,8 %. Úspěšnost získaných koncentrací (accuracy) byla v rámci ±20 % u panelu 10 µM a v rámci ±15 % u panelů 200 a 400 µM. Linearity standardů pokryla rozsah 0,5–500 µM (cítně cystin 0,25–250 µM) s r² > 0,995 bez výrazných odchylek.

Přínosy a praktické využití metody

Automatizovaný postup umožňuje přípravu až 96 vzorků za méně než hodinu bez potřeby manuálního zásahu, čímž se minimalizuje riziko lidské chyby a kontaminace. Metoda zajišťuje standardizaci mezi laboratořemi a usnadňuje přenos metodiky na více pracovišť.

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekává se rozšíření automatizace vzorkování do dalších analytických platforem, integrace s chromatografickými datovými systémy přes API, zvýšená propustnost v high-throughput screeningových aplikacích a implementace pokročilých algoritmů pro optimalizaci pracovních postupů.

Závěr

Výsledky potvrzují, že automatizovaná derivatizace aminokyselin na platformě Tecan Freedom EVO 100/4 je plně srovnatelná s manuální přípravou z hlediska přesnosti, preciznosti a linearity. Díky výrazné úspoře času a eliminaci variability se jedná o vhodný přístup pro laboratoře s vysokými požadavky na kapacitu a reprodukovatelnost.

Reference

• Salazar A.; Keusgen M.; von Hagen J. Amino Acids in the Cultivation of Mammalian Cells. Amino Acids 2016, 48(5), 1161–1171.
• Saitoh S.; Yoshimori T. Fully Automated Laboratory Robotic System for Automating Sample Preparation and Analysis to Reduce Cost and Time in Drug Development Process. JALA 2008, 13(5), 265–274.