制药行业已经在大型化合物库的建设上投入了数十亿英镑,技术的进步也解决了在特定条件下存储大型化合物库的问题。然而,随着高通量筛选需求的增加,化合物的进库和出库的频率也增加,这有可能使样品完整性受损。本文将介绍从存储到实验板的全自动系统,以解决高通量环境下样品完整性受损的忧虑。
简介
化合物库管理和处理中的样品完整性是许多制药公司所关心的,尽管DMSO是化合物存储中一个很好的通用溶剂,但它的吸湿性和挥发性意味着样品容易发生溶解和交叉污染等问题。这会导致关键的候选药物丢失(假阴性),或在不好的候选药物上浪费时间和金钱(假阳性)。
在高通量处理过程中解决这些问题、维持样品完整性的方法有:
• 从-20°C开始解冻,不超过DMSO的沸点,不让样品降解
• 确保所有样品都用液体处理器从管的底物采集
• 积极应对DMSO的吸湿性:打开盖子,面临短期内水分进入的风险,或者刺穿盖子,面临盖子不完全密封让水分长期进入的风险,哪个更好?
• 样品之间的交叉污染

1 化合物库的安全存储
每台comPOUND的独立密封室内存储了100,000个样品,这些密封室冷冻至-20°C,提供了一个黑暗、干燥和惰性的环境。comPILER在整个解冻、开盖、重排和压盖阶段尽可能地维持样品的完整性。
2 样品通量
comPILER可在同一时间从12台comPOUND中提取(cherry-pick)样品,让通量最大化。每个comPILER工作站在2分钟内排列好一个96支管的架子,然后在2分钟内处理96支管的解冻、开盖、取样、压盖等过程,而无需操作人员干预。
3 解冻DMSO时的样品保护
如果样品在太高温度下解冻,那么较小体积很容易加热至DMSO的沸点之上,导致样品的降解。当comPILER从-20°C开始解冻样品时,TTP LabTech检测了DMSO的反应。下图的结果表明,无论管中的体积如何,样品都决不会超过+27°C,且所有样品达到+20°C时均没有冷冻DMSO的结晶存在。

4 离心
解冻后,comPILER对每支提取的管进行标准的离心,以确保:
• 所有样品都以液体处理器从管子底部取样品,可立即用于重排(reformatting)
• 开盖时盖子上无液滴,以避免交叉污染
5 可靠的自动化开盖和压盖
comPILER提供了一个自动化的开盖/压盖方案,便于样品提取。开盖器每次仅打开一排带盖微管的盖子,以防止液体飞溅到未盖盖子的管子内。用氩气吹扫架子,形成一种惰性 “塞子”,防止水分进入。随后将架子传递到重排装置。一旦重排完成,架子传递到压盖器,再次用氩气吹扫,之后盖上新盖子并扫描,以确保正确的储存。
这种方法有以下优势:
• 高速自动化的开盖或压盖过程只需不到2分钟
• 惰性气体“塞子”防止水分进入
• 开盖过程旨在防止飞溅带来的交叉污染
• 样品不盖盖子的时间极短
• 可对包含1-96支管的架子进行开盖和压盖
• 无需专门的隔膜刺穿
6 通过卡尔费休滴定法测定DMSO吸收的水分
惠氏(Wyeth)设计出一种检测方法,可测定comPOUND/comPILER处理过程中的样品完整性。他们从冷冻存储中取出样品,经过整个处理循环,再重新存储,共10次。在每个循环的存储之前,通过卡尔费休滴定法测定DMSO溶剂中吸收的水分百分比(结果如下图)。这些数据证明,样品用comPILER处理时,水分吸收可忽略不计,突出了它在反复样品处理中的有效性和安全性。

结论
comPOUND和comPILER已经被惠氏成功证实,它们不仅能提供一个安全的化合物存储环境,还能在管的提取、处理、重排并返回到化合物库的过程中维持样品完整性。