在藥物研發與制藥生產全流程中，液體樣品的精準分配、試劑添加與樣品分裝是貫穿始終的基礎操作。例如，藥物發現階段的高通量篩選需對成百上千個化合物樣品進行微升級別分液，制劑研發需精準控制不同輔料的配比，而制藥QC則需對原料、中間品及成品的含量、純度等指標進行微量樣品處理——這些環節對液體處理的“精度、重復性、效率、無菌性”提出了嚴苛要求。

傳統手動分液依賴操作人員經驗，存在體積誤差大（通常>5%）、重復性差（RSD>3%）、效率低下等問題，且易因人為操作引入交叉污染風險；半自動分液設備雖能部分提升精度，但仍需人工干預流程，難以滿足高通量實驗與大規模生產的QC需求，且數據追溯能力薄弱，不符合現代制藥行業的合規要求。

博清生物科技（南京）有限公司基于“精密流體控制+智能軟件系統”技術架構，研發的自動分液系統可實現液體處理的全流程自動化、高精度控制與全數據追溯。

一、博清生物自動分液系統在藥物研發中的應用

藥物研發涵蓋“藥物發現-臨床前研究-臨床試驗”三大階段，各階段液體處理需求存在差異，博清生物自動分液系統通過靈活的配置與程序設計，可適配不同場景的需求。

（一）藥物發現階段：高通量篩選（HTS）中的樣品分液

藥物發現階段需對海量化合物庫（通常含10^4-10^6個化合物）進行活性篩選，核心需求是“高通量、微體積、低消耗”。傳統手動分液難以實現96孔/384孔板的微升級別（10-100μL）精準分液，且化合物樣品消耗量較大（單次篩選需>50μL/孔）。

（二）臨床前研究階段：制劑處方優化與穩定性研究

制劑處方優化需對不同輔料（如增溶劑、穩定劑、pH 調節劑）的添加量進行精準控制，以確定最佳配方；穩定性研究則需將制劑樣品按規定體積分裝至穩定性考察瓶中，在不同溫濕度條件下儲存并定期檢測。

（三）臨床試驗階段：臨床樣品分裝與生物樣本處理

臨床試驗階段需將藥物成品按劑量要求分裝至臨床用樣品瓶中，同時需處理大量生物樣本（如血液、尿液）中的藥物濃度檢測樣品，核心需求是 “劑量精準、無菌、數據可追溯”。

二、博清生物自動分液系統在制藥工業質量控制中的應用

制藥QC是保障藥品質量的關鍵環節，需對“原料-中間產品-成品”全流程進行檢測，液體處理的精度與合規性直接影響檢測結果的準確性與可靠性。博清生物科技（南京）有限公司研發的自動分液系統可適配QC各環節的檢測需求，提升檢測效率與質量。

（一）原料檢驗：輔料與原料藥的純度檢測

原料藥（如化學合成藥物的活性成分）與輔料（如乳糖、微晶纖維素）的純度檢測需通過高效液相色譜（HPLC）、氣相色譜（GC）等儀器分析，前提是將固體原料溶解并稀釋至指定濃度的樣品溶液，核心需求是“稀釋精度高、避免污染”。

傳統手動稀釋依賴移液管與容量瓶，操作步驟繁瑣（需多次移液-定容），且易因移液誤差導致濃度偏差。博清生物自動分液系統通過“自動稀釋程序”解決該問題：

1、操作人員僅需輸入原料質量、目標濃度與定容體積，系統可自動計算并執行“溶劑添加-樣品溶液移取-二次稀釋”全流程，無需人工干預；

2、針對HPLC檢測中常用的10mL定容體積，稀釋后溶液的濃度誤差<0.4%，遠低于手動稀釋的2.5%誤差，確保色譜檢測結果的準確性；

3、針對易吸潮原料藥（如阿司匹林），系統可在手套箱內完成分液操作，避免原料與空氣接觸導致的質量變化。

（二）中間產品控制：反應液中活性成分含量檢測

制藥生產過程中，需對反應釜內的中間產品（如合成反應液、發酵液）進行實時取樣檢測，以判斷反應是否達到終點，核心需求是“快速取樣、精準分液、避免交叉污染”。

博清生物自動分液系統通過以下方式適配該場景：

1、在線取樣-分液一體化：可與生產車間的在線取樣裝置連接，自動完成樣品采集（取樣體積1-5mL）、稀釋（10-1000 倍）與檢測儀器（如近紅外光譜儀、HPLC）的進樣，從取樣到進樣的時間縮短至5min以內，較手動操作（30min）提升6倍；

2、防交叉污染設計：采用“一次性取樣管路+在位清洗（CIP）”雙重保障，每次取樣后自動用純化水與有機溶劑（如甲醇）清洗管路，交叉污染率<0.001%，避免不同批次樣品間的干擾；

3、實時數據傳輸：系統可與車間的MES（制造執行系統）連接，將分液體積、稀釋倍數等數據實時上傳至MES，實現生產過程的實時監控與數據整合。

（三）成品檢驗：制劑含量均勻度與溶出度檢測

成品制劑（如片劑、膠囊、注射劑）的質量檢測中，含量均勻度與溶出度是關鍵指標，需對多批次樣品進行處理，核心需求是“批量處理、數據可追溯”。

以片劑溶出度檢測為例，傳統操作需人工從溶出儀中取樣（每杯取樣5mL）、過濾、稀釋后進行HPLC檢測，單次處理6杯樣品需30min，且數據需手動記錄，易出現記錄錯誤。博清生物自動分液系統的應用效果如下：

1、批量取樣與稀釋：配置6通道模塊，可同步從6杯溶出液中取樣，自動完成過濾（內置0.22μm濾膜）與10倍稀釋，處理時間縮短至8min；

2、數據自動記錄：軟件自動關聯樣品批次號、溶出儀編號、取樣時間、稀釋倍數等信息，生成的檢測報告可直接導出至QC實驗室的LIMS（實驗室信息管理系統），避免手動記錄的誤差；

3、合規性保障：系統符合GMP附錄《計算機化系統》要求，軟件具備用戶權限管理（如管理員、操作員權限分離）、數據備份與恢復功能，滿足FDA 21 CFR Part 11對電子數據的管控要求。

（四）微生物限度檢查：無菌制劑的微生物污染檢測

無菌制劑（如注射劑、眼用制劑）的微生物限度檢查需在無菌環境下進行，核心需求是“無菌操作、避免外源污染”。傳統手動分液需在生物安全柜內完成，操作人員的手部動作易引入微生物污染，污染率可達2%-5%。

博清生物自動分液系統通過“無菌隔離設計”解決該問題：

1、無菌隔離艙：系統主體置于無菌隔離艙內，通過手套操作口進行參數設置，避免人員與樣品直接接觸；

2、無菌耗材：采用預滅菌的一次性槍頭與管路，開封后直接安裝使用，無需額外滅菌；

3、無菌驗證：按照《中國藥典》2020年版四部通則1101進行無菌驗證，將枯草芽孢桿菌孢子懸液（10^6 CFU/mL）通過系統分液后，培養結果顯示無微生物生長，污染率為0，遠低于手動操作的污染率。

三、討論

（一）技術優勢的核心原因

博清生物自動分液系統的性能優勢源于三大技術創新：

1、精密流體控制技術：陶瓷注射泵的材質穩定性與伺服電機的閉環控制，確保了不同粘度液體的精準分液；

2、智能化軟件系統：自定義程序與數據追溯功能，實現了流程自動化與合規性管控；

3、無菌與防污染設計：一次性耗材與隔離艙結構，從源頭降低了污染風險。

（二）應用局限性與改進方向

當前系統在應用中存在兩點局限性：

1、對超高粘度液體（如>1000cP的軟膏基質）的分液精度需進一步優化，需通過更換專用泵頭與調整流速參數實現適配；

2、初始設備投入成本較高（約為半自動系統的1.5倍），但從長期來看，其效率提升與質量風險降低帶來的收益可覆蓋成本（通常1-2年收回投資）。

未來改進方向可聚焦于：

1、集成AI算法，實現液體粘度的自動識別與參數自適應調整；

2、開發多模塊集成系統（如分液-檢測一體化），進一步縮短實驗流程；

3、降低設備體積，適配小型實驗室與車間的空間需求。

博清生物科技（南京）有限公司研發的自動分液系統通過“高精度、高自動化、高合規性、低污染”的技術特性，在藥物研發的高通量篩選、制劑優化、臨床樣品處理，以及制藥QC的原料檢驗、中間產品控制、成品檢測、微生物限度檢查中展現出顯著優勢。實驗數據表明，該系統可將分液精度提升至±0.5%以內，效率提升3-8倍，污染率降至0%，同時滿足GMP、FDA 21 CFR Part 11等合規要求。

隨著藥物研發向高通量化、精準化發展，以及制藥工業對質量管控的日益嚴格，博清生物科技（南京）有限公司研發的自動分液系統可作為液體處理的核心設備，為藥物研發加速與藥品質量保障提供可靠支撐，具有廣闊的應用前景。