在药物发现领域,自动化技术正帮助解决该行业长期存在的瓶颈问题:样品准备的变异性、人工成本以及数据获取的速度。
在《Technology Networks》最近举办的“2024年药物发现与发展进展”研讨会上,安捷伦科技公司的两位专家——工作流程与应用经理史蒂夫·墨菲(Steve Murphy)和RapidFire产品经理凯文·麦卡恩(Kevin McCann)讨论了AssayMAP Bravo™和RapidFire™系统如何改变早期药物研究的方式。
克服自动化样品制备的挑战
样品制备长期以来一直是药物发现流程中错误和低效率的主要来源。
墨菲表示:“最常见的障碍之一是数据质量问题。样品制备尤其具有挑战性,因为它会引入变异性,可能涉及人为错误,并且通常在人力方面成本高昂。”
墨菲介绍了安捷伦的AssayMAP Bravo平台,该平台使用高精度液体处理系统结合基于色谱法的卡盒来实现自动化的样品制备。
他解释道:“你有高精度的注射泵连接到填充柱上,因此没有气隙。无论你是运行1个还是96个样品,都能获得具有高度可重复性的色谱行为结果。”
设计为灵活易用的AssayMAP Bravo平台通过提供不同表面化学性质的卡盒支持广泛的工作流程。其用户友好的软件包括预配置的应用程序,据墨菲介绍,这使得培训变得快速而简便:“我们的一个客户表示,他们能够在一小时内让实习生上手并开始操作该系统。”
墨菲还强调,AssayMAP Bravo是为伴随药物候选物从早期发现到开发阶段而构建的。
他说:“你可以在多个阶段使用相同的平台,当合规要求出现时,只需开启诸如审计追踪和电子签名等功能,而不必更改协议。”
此外,集成报告功能简化了文档记录和故障排除。
药物发现中的自动化:通过RapidFire加速数据采集
虽然自动化样品制备有助于确保药物发现的可重复性,但加快实验室的质谱工作流程同样至关重要。麦卡恩强调,RapidFire系统使药物发现团队能够比传统的液相色谱-质谱(LC-MS)工作流程更快地获取数据。
麦卡恩说:“RapidFire的设计正是为了应对收集更多数据、在更短时间内处理更多样品的问题。使用传统LC-MS,每个样品需要几分钟的时间。而使用RapidFire,我们已经缩短到每次进样8至15秒,在某些情况下甚至低至2秒。”
RapidFire通过在线固相萃取而非色谱分离实现了这一速度,从而在不牺牲数据质量的情况下实现高通量分析。
麦卡恩解释道:“这些卡盒可以重复使用数百到数千次,并且它们提供多种化学性质。如果你熟悉LC-MS,转向RapidFire是非常直接的。”
RapidFire的另一个优势是其无标签分析能力,使其非常适合高通量筛选(HTS)和吸收、分布、代谢和排泄(ADME)研究。“你可以对天然底物进行质谱分析,而不需要荧光标记或其他标签。”麦卡恩说道。
为了增强对该系统可靠性的信心,麦卡恩展示了多项比较RapidFire与传统LC-MS方法的相关性研究。
他说:“你可以放心,提高吞吐量并不会损害数据质量。无论是连接三重四极杆质谱仪还是飞行时间质谱仪,RapidFire始终能提供可重复的高质量结果。”
药物发现中的自动化:支持整个过程
墨菲和麦卡恩都强调,他们的平台不仅是为了孤立的任务,而是为了支持整个药物发现过程。
墨菲指出,AssayMAP Bravo的适应性使其适用于多种样品制备工作流程,从蛋白质组学和生物标志物发现到生物制剂开发中的关键质量属性(CQA)监测。“你可以在早期开发检测方法,然后将其电子传输并在后期使用同一平台,并启用合规功能。这是对工作流程连续性的真正投资。”他说。
同样,麦卡恩强调了RapidFire与安捷伦全线质谱仪的兼容性,使其成为不同实验需求和实验室设置的灵活解决方案。“如果你的空间有限,Ultivo三重四极杆可以直接安装在RapidFire的占地面积内。”他指出,强调了实验室如何优化性能和空间。
在实际案例研究中,RapidFire帮助大幅缩短了完整研究的时间线。“在一个ADME工作流程中,从LC转向RapidFire将数据采集时间从24小时减少到2小时。”麦卡恩分享道,“当与飞行时间仪器配对时,整个研究时间线从38.5小时降至仅10小时。”
展望未来:更快地实现更好的科学成果
像AssayMAP Bravo和RapidFire这样的解决方案的整合不仅仅意味着更快或更容易的实验室操作;它标志着药物发现领域向自动化的更大转变,使科学家能够专注于创新。
墨菲反思道:“自动化不是为了取代科学家。而是通过消除繁琐且容易出错的手动步骤,让他们从事更有价值的工作。”
麦卡恩也表达了类似的观点:“归根结底,这是关于更快地推动有希望的候选药物前进,在更早阶段做出更好的决策,并最终提高临床试验的成功概率。”
随着药物发现的步伐持续加快,那些能够简化复杂性、最小化变异性和更快提供高质量数据的技术将成为将今日研究成果转化为明日疗法的关键。
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