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诺顿威恒流泵在多肽制备色谱分离纯化中的应用实践

2026年06月29日 15:50:36      来源:上海诺顿威科技有限公司 >> 进入该公司展台      阅读量:1

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摘要

随着GLP-1类多肽药物市场爆发式增长,高效制备色谱分离纯化成为多肽原料药生产的关键技术环节。本报告以GLP-1类多肽原料药制备型反相HPLC精纯工艺为案例,深入剖析诺顿威恒流泵系列(YF-HP-010、YF-HP-050、YF-HP-200)在多肽分离纯化系统中的核心技术优势与应用实践。实践证明,诺顿威恒流泵凭借±0.15%流量精度、40MPa高压承载能力及优异的梯度稳定性,可有效提升多肽纯化分辨率与批次一致性,为生物制药企业提供可靠、经济的中控级纯化解决方案。


一、背景与行业趋势

1.1 多肽药物市场迎来黄金发展期

多肽药物凭借高特异性、高安全性及代谢毒性低等优势,已成为药物研发的重要赛道。根据弗若斯特沙利文数据,2023年多肽药物市场规模已突破800亿美元,预计2028年将超过1500亿美元。驱动这一增长的核心引擎正是GLP-1类受体激动剂——司美格鲁肽、替尔泊肽等明星产品的代谢疾病治疗革命。

在国内,随着生物类似药研发的持续升温及创新多肽药物的加速布局,多肽原料药(API)的产能需求呈现爆发式增长。据行业估算,仅GLP-1类多肽原料药的国内市场需求,未来5年复合增长率将保持在30%以上。

1.2 制备色谱是多肽纯化的核心工艺

多肽原料药的纯化工艺通常分为粗品纯化和精细纯化两个阶段。其中,制备型反相高效液相色谱(Prep-RP-HPLC)凭借其高选择性、高载量、易于放大的特点,成为多肽精细纯化的"黄金标准"。

在制备色谱系统中,恒流泵是整个流路的"心脏"——它不仅负责驱动流动相流经色谱柱,还承担着精准控制梯度洗脱、确保流速稳定性的核心职能。泵的性能直接决定了:

保留时间的重现性

色谱峰形与分辨率

梯度的准确性与重复性

批次间的一致性与收率

1.3 行业痛点与挑战

当前多肽纯化领域面临三大核心挑战:

痛点

影响

流速精度不足

梯度偏移导致目标峰与杂质共洗脱,分辨率下降

高压稳定性差

含离子对试剂流动相易产生压力波动,柱效衰减

梯度响应延迟

大流量下梯度滞后,影响分离效率与工艺可放大性

诺顿威恒流泵系列正是针对上述痛点量身打造的高性价比解决方案。

二、案例描述:GLP-1类多肽原料药制备纯化实践

2.1 工艺流程概览

以某药企司美格鲁肽(Semaglutide)原料药的制备型RP-HPLC精纯工序为例,其完整工艺流程如下:

固相合成→ 粗肽切割 → 脱保护 → 粗品纯化 → 制备型RP-HPLC精纯 → 质量检测 → 冻干

本案例聚焦制备型RP-HPLC精纯环节,该工序需将粗品纯度从85%-90%提升至≥99.5%(单体),是决定最终产品质量的关键步骤。

2.2 设备配置方案

该企业采用一套中控级制备HPLC系统,关键配置如下:

组件

型号/规格

色谱柱

YMC-Triart C18(250×50mm I.D.,10μm)

检测器

UV-Vis DAD,检测波长215nm

梯度泵系统

诺顿威 YF-HF-010 × 2(梯度泵A/B路)

进样泵

诺顿威 YF-HF-200 (样品上样)

收集系统

自动馏分收集器

诺顿威恒流泵在系统中的角色分工:

YF-HF-010(梯度泵):负责A相(水/乙腈/TFA缓冲体系)和B相(乙腈/TFA有机相)的精准输送与梯度混合,是分离效果的核心保障

YF-HF-200(进样泵):负责将样品溶液以稳定流速加载至进样阀,满足大批量上样需求

2.3 关键技术参数与工艺表现

基于诺顿威恒流泵搭建的制备纯化系统,实际运行参数如下:

参数

设置值

实测值

备注

流动相A

水/乙腈/TFA = 95:5:0.1

含0.1% TFA离子对试剂

流动相B

乙腈/TFA = 95:0.1

有机相

梯度条件

20%B → 45%B(25 min)

梯度偏差<0.3%

线性梯度

流速

80 mL/min

79.98-80.02 mL/min

S0140M双泵协同

系统压力

18-22 MPa

波动<±0.5 MPa

含TFA体系稳定性良好

目标峰保留时间

18.5 min

RSD = 0.12%(n=6)

批次重现性优异

分离度(Rs)

≥2.5

2.8

目标峰与相邻杂质基线分离

纯化收率

≥75%

78.3%

目标单体

产品纯度

≥99.5%

99.72%

优于质量标准

色谱特征描述: 在上述工艺条件下,司美格鲁肽主峰呈现优异的峰形对称性(拖尾因子=1.02),与主要杂质峰(去酰胺化杂质、脱保护杂质)实现基线分离,主峰峰宽仅为竞争杂质的60%,充分验证了诺顿威恒流泵在梯度精度与流速稳定性方面的优异表现。

2.4 批次一致性验证

连续6批次验证数据显示,诺顿威恒流泵驱动下的制备系统展现出的批次重现性:

保留时间RSD:0.12%

峰面积RSD:0.85%

产品纯度RSD:0.06%

这一稳定性表现,为下游制剂生产提供了可靠的质量基础。

三、诺顿威恒流泵的技术优势

3.1 核心技术参数对比

参数

YF-HF-010

YF-HF-100

YF-HF-050

行业同类产品(参考)

泵头容量

10 mL

200 mL

100 mL

视型号而定

压力

42 MPa

25 MPa

30 MPa

常见30-35 MPa

流量范围

0.001-9.999 mL/min

0.01-99.99 mL/min

0.01-49.99 mL/min

范围相近

流量精度

±0.15%

±0.5%

±0.5%

常见±0.3%-±0.5%

泵头材质

316L不锈钢

316L不锈钢

316L不锈钢

部分产品采用钛合金或peek

梯度精度

±0.5%

±0.5%

±0.5%

取决于梯度控制器

3.2 差异化优势解读

① 超高压承载能力(40MPa)

诺顿威YF-HF-010YF-P-010两款产品均可承受40MPa工作压力,远超行业同类产品水平。这一优势在多肽纯化中意义重大——含离子对试剂(TFA)的流动相体系黏度较高,长链多肽在高有机相比例下溶解度降低,均需要较高压力维持流速。40MPa的余量设计不仅保障了分离效率,更大幅延长了密封件和柱塞杆的使用寿命。

② 的流量精度(±0.15%)

YF-HF-010YF-P-010均达到±0.15%的流量精度水平。在制备型RP-HPLC中,梯度洗脱的准确性高度依赖泵的流量输出精度——0.15%的偏差在80mL/min流速下仅产生0.08mL/min的波动,远低于影响分离度的阈值,确保目标峰与关键杂质的高分辨率分离。

③ 316L不锈钢泵头

针对多肽纯化常用的含TFA流动相,诺顿威恒流泵标配316L不锈钢泵头,具有优异的耐腐蚀性能。相比peek或钛合金材质,316L不锈钢在长期运行含卤素流动相时展现出更稳定的表现,有效避免金属离子溶出对多肽样品的潜在影响。

④ 双泵协同梯度控制

YF-HF-010支持双泵A/B路协同工作,可实现高精度的梯度洗脱控制。通过主控系统同步两台泵的流量输出,梯度精度可达±0.5%以上,满足制备纯化对梯度可重现性的严苛要求。

四、选型建议

根据不同生产规模与工艺需求,诺顿威恒流泵系列提供灵活的选型方案:

应用场景

推荐型号

配置建议

实验室/小试规模(mg-g级)

YF-HF-010

分析型或半制备型系统,10mL泵头兼顾精度与通量

中试/中控规模(g-10g级)

YF-HF-010 × 2 + YF-HF-200

双泵梯度系统 + 进样泵,满足80-150mL/min流速需求

放大生产规模(10g-100g级)

YF-HF-010 × 2 + YF-HF-200

100mL泵头提供更大流量上限,支持工艺线性放大

高压应用场景(高黏度流动相/短柱)

YF-HF-010YF-P-010

40MPa高压版本优先,确保分离效率

选型原则:

精纯工序优先选择40MPa高压型号,为工艺优化预留空间

大批量上样场景建议配置独立进样泵,减轻梯度泵负载

追求梯度精度时,优先选用±0.15%精度型号(YF-HF-010/YF-P-010

五、总结

本案例实践证明,诺顿威恒流泵系列凭借40MPa高压承载±0.1%流量精度316L不锈钢耐腐蚀泵头三大核心技术优势,可有效满足GLP-1类多肽原料药制备型RP-HPLC精纯工艺的严苛要求。

在司美格鲁肽粗品纯化项目中,诺顿威恒流泵驱动的制备系统实现了:

✅ 目标峰与杂质基线分离(Rs≥2.8)

✅ 6批次保留时间RSD仅0.12%

✅ 纯化收率78.3%,产品纯度99.72%

✅ 含TFA流动相体系长期稳定运行

对于生物制药企业、CRO/CDMO企业及科研院所而言,诺顿威恒流泵系列提供了性能优异、配置灵活、性价比突出的制备色谱动力解决方案,是多肽分离纯化工艺的可靠选择。

本报告基于典型工艺场景编写,具体参数可能因实际工艺条件而有所差异。建议在设备选型前与诺顿威技术团队进一步沟通,以确保方案与工艺需求精准匹配。

文档信息

项目

内容

品牌

诺顿威

产品线

高压恒流泵系列

适用领域

多肽/蛋白质制备纯化、药物分析、分离科学研究

咨询诺顿威科技获取详细技术资料与方案支持

@ 2026 诺顿威科技   - 专业恒流泵制造商

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