精选 ÄKTA™ pure 层析系统

ÄKTA™ pure是一个灵活、直观的层析系统 ( 图 1 )，用于从微克到数 十克级的蛋白质、多肽和核酸等目标产物的快速纯化。ÄKTA™  pure 是一个可靠的系统，它的硬件和 UNICORN™ 软件旨在与层析 柱和层析填料配合使用，以应对纯化挑战。

ÄKTA™ pure 有两种版本：ÄKTA™ pure 25，专为多用户环境中的广 泛研究应用和纯化任务而设计；ÄKTA™ pure 150，则非常适合在 常规大规模制备纯化中优化资源利用率和提高生产率。该系统支 持多种层析技术，并满足提供高纯度所需的自动化要求。该系统 可以自由配置和随时升级，并根据您的纯化需求提供多种选项， 以进一步提高其性能。 ÄKTA™ pure 是 50 多年蛋白质研究专业知识和 30 年 ÄKTA™ 纯化系 统开发经验的结晶。

图 1. ÄKTA™ pure 是一个灵活的层析系统，可在实验室规模上可靠地纯化蛋白 质、多肽和核酸

ÄKTA™ pure 提供以下优势：

 • 模块化系统设计，有多种选择，可灵活应用在蛋白质和多肽等 生物分子的纯化中 

 • 使用 UNICORN™ 软件可进行直观灵活的方法创建、系统控制和 结果分析

 • 尺寸实用，便于放置在实验室工作台上或冷柜中

 • 延续了 ÄKTA™ 系统屡经验证的成熟设计，保证蛋白纯化过程值 得信赖

 • 适用于所有 Cytiva™ 实验室规模层析柱的预定义方法设置

系统总览：   

ÄKTA™ pure 是一款多用途型的模块化层析系统，具有多种设计优 点，便于进行可靠的纯化。该系统由 ÄKTA™ pure 主机和 UNICORN™ 软件组成。该系统采用模块化设计，所有的阀门、监测器和层析 柱均安装在系统的前向湿侧。该设计方便操作者与仪器模块轻松 交互 ( 图 2 )。各种可选模块中的阀门、监测器和传感器等附加组 件可轻松添加到可用位置。仪器的前部和侧面有多个用于连接层 析柱支架和设备的导轨。仪器顶部的缓冲托盘为容器和瓶子提供 了较大的存储区域。仪器控制面板实时显示系统状态，允许通过 触摸按钮在实验运行时进行交互 ( 暂停/继续 )。

图 2. ÄKTA™ pure 的两个系统配置示例显示了前面板上模块的位置以及每个模块的流路。 (A) 方便基本蛋白质纯化的系统配置；(B) 为高度自动化蛋白质纯化的系 统配置

该系统在基本配置下仅重 48 千克，配齐全部可选组件时重 53 千 克。相对较轻的重量使其更容易放置在实验室中。较小的系统尺 寸使其可方便地安装在标准冷柜中，方便纯化不稳定的样品。 

无论配置如何，ÄKTA™ pure 始终标配两个高性能系统泵、用于 层析柱保护的系统压力监测器、混合器、进样阀和紫外监测 器。ÄKTA™ pure 有多种可选模块，可提供多种可能性。系统流路 的设计旨在最大限度地减少带宽效应，流路中使用的所有润湿材 料具有生物相容性，可以耐受常用溶剂。仪器前部设计有预留模 块位置，可安装选配的阀门和监测器，以实现灵活的流路配置。 两种 ÄKTA™ pure 系统配置的示例如图 2 所示。 

UNICORN™ 软件允许快速简单地开始创建方法、控制运行和分析 结果。UNICORN™ 软件无需掌握任何编程技能，因为层析方法的 创建是通过简单的拖放操作完成的。此外，该软件采用模块化设 计，允许为方法开发增加诸如层析柱日志和实验设计 (DoE) 等功 能。远程访问系统、创建方法或分析结果的许可证选项提供了更 大的便利。如果需要，可以将系统设置为在方法结束后进入“节能 模式”，这样可以将功耗降低 80% 左右。

ÄKTA™ pure 标准组件 

系统泵 

这两个系统泵基于专为新一代 ÄKTA™ 层析系统开发的先进技术打 造。坚固的结构可在低反压和高反压下可提供可重现的流速，从而缩短分离时间。

 每个泵由一对泵头组成，向混合器输送低脉冲液流。所 产生的连续且精确的液流能够实现可重现的等度或梯度 洗脱。对于 ÄKTA™ pure 25 和 ÄKTA™ pure micro，系统泵 在 200 bar (2900 psi，20 MPa) 的最大工作压力下提供最 高可达 25 mL/min 的流速范围。对于 ÄKTA™ pure 150， 在 50 bar (725 psi，5 MPa) 的最大工作压力下，流速最高可 达 150 mL/min。装柱模式下，ÄKTA™ pure 25 和 150 可以分别 以高达 50 mL/min 和 300 mL/min 的流速运行。连接到泵上的 系统压力监测器，可连续测量系统压力，并自动调节流速，以 避免达到任何设定的压力极限。 

混合器 

混合器能够在梯度运行期间实现均匀的缓冲液混合。混合池容积 的选择取决于流速和所用的缓冲液类型。对于较高的流速或难以 混合的缓冲液，需要较大的混合池容积。

在线滤膜安装在混合器内部。通过将混合器卡入或卡出混合器支 架，可以更换滤膜和混合池。用于任何给定运行的混合器尺寸始 终记录在结果文件中。

表 1 显示了每种主机可 用的混合池容积。 

进样阀 

ÄKTA™ pure 25 和 ÄKTA™ pure 150 的进样阀 V9-lnj 兼容多种进样方式：

 • 用注射器将样品手动装载至样品环或者 Superloop

 • 用选配的样品泵将样品装载至样品环和 Superloop

 • 用选配的样品泵将样品直接上样至层析柱中 

新型的阀门设计无需更改管路连接，即可在各种进样方式之间进 行转换。ÄKTA™ pure 系统标配了一个容积为 500 μL 的样品环。

ÄKTA™ pure micro 配备优化的微量体积进样阀 V9M-J，适用于微升级 样品的纯化，能够使用注射器将样品手动装载至样品环中。ÄKTA™  pure micro 系统标配了容积为 10 μL 和 50 μL样品环。 

紫外监测  

ÄKTA™ pure 配备了固定波长紫外监测器或可变多波长紫外与可见 光监测器。 

固定波长 (280 nm) 紫外监测器 U9-L 采用 LED 技术，耐用、可靠， 开机即用。紫外监测器 U9-L 的设计可防止样品受热。该监测器提 供标准的 2 mm 流通池 ( 标配 ) ，当需要更高灵敏度的测量时，还 提供选配的 5 mm 流通池。对于 U9-L 监测器，灯的工作时间至少 为 10000 小时。 

紫外监测器 U9-M 被用于在 190 至 700 nm 的紫外与可见光中 进行多波长检测。紫外监测器 U9-M 可同时监测多达三种波 长 ( 图 3 和 6 )。为了在纯化不同蛋白质浓度的样品时优化性能， 有三种流通池光径长度可供选择：0.5、2 ( 标配 ) 和 10 mm。ÄKTA™ pure micro 安装了 U9-M 紫外监测器并且标配了内部体积更小的 2 mm 光径流通池。流通池设计，加上光纤技术，提供了高信噪 比，不会引起紫外流通池的任何局部加热。该监测器包含一个高 光强氙灯，工作时间至少为 5000 小时，开机即用。每次打开仪 器，监测器都会自动校准。所有 U9-M 紫外流通池在出厂时都经 过校准。紫外信号被自动标准化，从而可以比较不同系统的紫外数据。

多波长监测可用于检测污染物，特别是标记的蛋白质，或在 280 nm  下没有吸收值的目标分子。图 3 显示了用多种波长进行监测的可能 性。在 214、280 和 340 nm 波长下监测分子量标准。在 214 nm 处的 检测揭示了所有蛋白质的肽键，并且如果目标蛋白质在 280 nm 处的 浓度和消光系数低，该检测会很有用。铁蛋白是一种多聚铁储存蛋 白，由于分子中心有大量的铁离子，因此在 340 nm 处显示出比其他 蛋白更高的吸光度。

层析柱： Superdex™ 200 10/300 GL 

样品： 适用于尺寸排阻层析的分子量标准 

样品体积： 100 µL 

洗脱液： PBS (10 mM 磷酸钠, 140 mM 氯化钠, 2.7 mM 氯化钾,  pH 7.4) 

流速： 0.5 mL/min 

系统： ÄKTA™ pure 25

图 3. 使用带紫外监测器 U9-M 的 ÄKTA™ pure 进行蛋白质多波长 (214、280  和 340 nm) 检测的尺寸排阻层析 (SEC，也称为凝胶过滤 GF)。所用的层析柱为 Superdex™ 200 10/300 GL。层析图谱上观察到的峰值是 (1) 铁蛋白 (Mr 440 000) ，(2) 醛缩酶 (Mr 158 000)，(3) 伴清蛋白 (Mr 75 000)，(4) 卵清蛋白 (Mr 44 000)，(5)  碳酸酐酶 (Mr 29 000)，(6) 核糖核酸酶 A (Mr 13 700) 和 (7) 抑肽酶 (Mr 6500)

紫外监测器 U9-L 和紫外监测器 U9-M 都可以与第二个紫外监测器 U9-L 组合使用，以提供更广的应用范围，例如多步骤层析，或者 同时使用不同大小的流通池来监测具有不同蛋白质浓度的样品。

电导率监测 

电导率监测器测量缓冲液和样品的电导率，以便在线监测真实梯 度。集成的温度传感器可校正由温度引起的电导率变化。电导率 监测器具有广泛的读值范围，因此能够在不同的层析技术中监测 电导率。

ÄKTA™ pure 可选组件

进样选项 

选配的样品泵 ( 图 4 ) 可实现自动将样品直接上样至层析柱，或 通过样品环或 Superloop 设备间接上样。使用样品泵可以省去繁 琐的上样步骤，从而节省时间，尤其适用于处理大量样品。该泵 由两个泵头组成，基于与系统泵相同的原理打造。泵可以轻松地 自动执行泵洗和排气。样品泵配有压力传感器，用于控制样品流 速，以保护层析柱，同时防止因超压导致的上样停止并最大限度 地减少上样时间。使用样品泵，能够以高达 50 mL/min ( 样品泵 S9 )  或高达 150 mL/min ( 样品泵 S9H ) 的流速上样。 

选配的样品入口阀 V9-IS 或 V9H-IS 用于样品泵。样品入口阀允许 快速、自动装载多达七种不同的样品。集成式空气传感器支持完 全上样，无需预设样品体积。该阀门有七个样品入口位置，外加 一个专用缓冲液入口，用于在样品引入之前向样品泵中充入溶 液，并在运行之间冲洗阀门和泵。在上样过程中，空气传感器可 检测样品何时被完全进样，以便该方法可以继续进行下一步，而 不会将空气引入流路或层析柱。

图 4. ÄKTA™ pure 样品泵

缓冲液选择 

ÄKTA™ pure 可以配备两种不同类型的缓冲液入口阀，允许选择缓 冲液和清洗液。具有多个入口的阀门能够使清洗液一直在线，可 以定期方便地清洗层析柱和系统。 

入口阀，V9-IAB 或 V9H-IAB，在单个阀中包括两个 A 和两个 B 入 口位置，在执行简易层析时，为缓冲液进入的自动化以及层析柱 和系统的运行后清洗提供了方便的解决方案。任何 A 入口都可以 和任何 B 入口结合产生梯度。 

入口自动阀 V9-IA / V9H-IA 和 V9-IB / V9H-IB 提供多达 2 × 7 个入 口。多个入口可实现缓冲液和试剂条件的自动筛选。每个入口自 动阀都配有一个集成的空气传感器，有助于排除系统中的空气。 如果检测到空气，可以暂停系统，以便在空气进入流路之前将其 清除。

层析柱控制 

柱位阀可以连接到系统上，用于控制层析柱的液流流向。ÄKTA™  pure 可以配备不同的柱位阀。 

V9-Cs 或 V9H-Cs 单柱位阀允许连接一个层析柱，并具有集成的旁 路功能，无需移除层析柱即可清洗系统。单柱位阀还允许液流反 向通过层析柱，以快速有效地洗脱强结合蛋白、得到更尖锐的洗 脱峰和浓缩目标分子的洗脱组分。 

五柱位阀，V9-C / V9-C2 或 V9H-C / V9H-C2，也具有集成的旁路和 反向液流功能。系统支持将一个或两个五柱位阀连接到系统上， 以连接多达 10 个层析柱进行自动层析柱切换。多个层析柱的连接 最大限度地减少了人工干预，并进一步降低了将空气引入层析柱 的风险。 

五柱位阀有两个集成的压力传感器：第一个传感器测量层析柱前 的压力，保护层析柱硬件；第二个传感器测量层析柱后的压力。 通过测量两个压力读数之间的差值来计算层析柱上的压力降 (Δp)， 可用于保护柱床填料 ( 图 5 )。

图 5. 为了提高操作安全性，五柱位阀能够在运行过程中连续测量层析柱前 (Pre-CP) 压力和层析柱后 (Post-CP) 压力。柱床填料的压差 (Δp) 由两个压力值计 算得出

在使用疏水相互作用层析 (HIC) 的层析柱筛选研究中，可证明五柱位 阀的灵活性，每个阀最多可连接五个层析柱。HiTrap™ HIC Selection  Kit 中的五个层析柱与 ÄKTA™ pure 相连，用于层析柱筛选，以优化澄 清大肠杆菌提取物中 S- 氨基转氨酶的纯化条件。紫外监测器 U9-M  用于检测两种波长的蛋白质。图 6 显示了五个独立的 HIC 运行的层 析图谱。洗脱的组分使用 SEC 和 SDS-PA 进行分析 ( 数据未显示 )。

A420 信号专门监测目标蛋白质。在 A420 处具有最灵敏和最对称的峰 值以及最高可能纯度的层析柱被选择用于随后的优化和放大实验。 在所用的条件下， HiTrap™ Phenyl FF (high sub) 1 mL 和 HiTrap™ Butyl  FF 1 mL 提供了最理想的结果。因此，选 HiTrap™ Phenyl FF (high sub)  1 mL 进行进一步优化。

层析柱： HiTrap™ HIC Selection Kit 的五个层析柱 

样品： 在室温下用 2 M 硫酸铵 (AS) 沉淀表达 S- 氨基转氨酶的 大肠杆菌提取物后的上清液 ( 调节至 1.5 M 硫酸铵 ) 

样品体积： 2 mL 

缓冲液 A： 1.5 M 硫酸铵，50 mM 磷酸钠，pH 7.0 

缓冲液 B： 50 mM 磷酸钠，pH 7.0 

流速： 1 mL/min 

紫外流通池： 10 mm 

系统： 配有五柱位阀 V9-C 和 Loop 环阀 V9-L 的 ÄKTA™ pure 25

图 6. 用于对在大肠杆菌中表达的 S - 氨基转氨酶进行纯化实验中的层析柱筛选。 对于本实验，五柱位阀 V9-C 允许将五个 HiTrap™ HIC 层析柱连接至 ÄKTA™ pure。 紫外监测器 U9-M 用于多波长检测。从这次筛选中，选择了 HiTrap™Phenyl FF (high  sub) 用于进一步的放大研究

pH 监测 

选配的 pH 阀带有集成的 pH 电极 ( 需另购 )，能够在运行过程中 进行在线 pH 监测。通过将校准缓冲液直接注入装有 pH 电极的阀 门，可以轻松校准 pH 监测器。限流器连接到 pH 阀，并可自动接 入流路中，以产生反压，防止在紫外流通池中有气泡溶出。pH 阀 用于控制液流流经 pH 电极和限流器，或者选择性地绕过其中一 个或两个。旁路中的 pH 电极意味着它可以一直保存在阀门上。

出口阀 

有两种不同的阀门选项可将液流导向组分收集器、废液或其他 出口。单出口阀 V9-Os 或 V9H-Os 允许连接一个或两个组分收集 器。如果只连接一个，另一个端口可用于出口组分收集，例如收 集流穿。用于 ÄKTA™ pure micro 的出口阀 V9M-Os，拥有和V9-Os  一样的功能，但是具有更小的内部体积。多出口阀 V9-O 或 V9H-O  可连接最多两个组分收集器，有 10 个可用出口用于收集大体积组 分。 

组分收集 

ÄKTA™ pure 可以配备圆形组分收集器 F9-R ( 图 7 ) ，双板组分收 集器 F9-T ( 图8 ) 或灵活组分收集器 F9-C ( 图 9 )。对于反相层析 应用，建议使用圆形组分收集器 F9-R 或 双板组分收集器 F9-T。 三个组分收集器都通过 UNICORN™ 软件控制。组分收集可以基 于时间、体积或自动峰识别。自动峰识别可最大限度地减少交叉 污染，将不需要的洗脱组分转移到废液中。为了增加收集组分数 量，两个 F9-R、一个 F9-T 与 一个 F9-R 或一个 F9-R 与一个 F9-C 可 以连接在一起。

图 7. 圆形组分收集器 F9-R 允许在 3、8、15 或 50 mL 试管中收集

圆形组分收集器 F9-R 提供了高容量的基本选项。多种试管架可供 使用 3、8、15 和 50 mL 试管。您可以选择添加试管支架来支撑使 用Eppendorf™ 管。为了最大限度地减少溢出，DropSync 滴同步功 能可用于最多 2 mL/min 的流速。DropSync 滴同步通过对液滴间隔 进行及时后切换组分来最大限度地减少溢出。

图 8. 双板组分收集器 F9-T 支持多种型号的深孔板 ( 24、48 和 96 孔 )，96 孔微孔 板或者试管 (0.5、1.5、2 mL 和 50 mL) 中收集

双板组分收集器 F9-T 具有很小的占地，收集类型包括多种型号 的深孔板 ( 24、48 和 96 孔 )，96 孔微孔板或者试管 ( 0.5、1.5、2  和 50 mL )。为了最大限度地减少溢出，DropSync 滴同步功能可 用于最多 5 mL/min 的流速。收集器内可以放置两个架子 ( 适用于 深孔板、微孔板和小试管 ) 以及能安放四个 50 ml 试管的架子。在 UNICORNTM 软件中的图形化界面可以非常容易的进行收集控制。

灵活组分收集器 F9-C 可提供灵活、高容量和安全的组分收集。组 分收集器配有可以容纳各种试管 (3、8、15 和 50 mL) 以及各类深 孔板 ( 24、48 和 96 孔 ) 的管架，能够以任何形式收集样品。六个 管架能够以符合用户需求的任意组合装入组分收集器 ( 图 8 )。除 了使用六个管架外，可以使用一个用于 50 mL 试管的大管架，或 一个用于 250 mL 瓶子的瓶架来最大化装载能力。装载后，传感器 会自动识别管架的类型，并确认试管/瓶子的配置，从而消除样品 收集中的错误。专为试管设计的管架，可在丢弃废液时将试管锁 定到位。随后，这些试管可以轻松解锁并取出。

这些管架也可用于方便地储存组分或作为样品试管的支架，并且 易于处理和清洁。组分收集器采用屉式设计，可保护样品免受灰 尘污染。组分收集器的顶部可用于放置配件和设备。 

组分收集器 F9-C 有两个优点，即最大限度地减少组分收集过程中 的交叉污染和溢出。DropSync 滴同步功能可用于最多 2 mL/min 的 流速，通过对液滴间隔进行及时后切换组分来最大限度地减少溢 出。即使在高达 150 mL/min 的流速下，储液槽功能可提供无溢出 的组分收集，且没有样品损失。系统可以自动在两种模式之间切 换，以获得最佳性能。

图 9. 灵活组分收集器 F9-C 可容纳 3 至 50 mL 各种试管以及 24、48 和 96 深孔 板的管架

额外模块选项 

ÄKTA™ pure 是一个完全模块化的系统，可以进一步扩展以提高系统 能力和生产力。由于无障碍的模块化设计，可以轻松更换组件， 从而实现快速、有效的定制。 

多用途阀 V9-V 或 V9H-V 是一种通用四位阀，可用于根据特定任务 定制系统，例如，用于多步骤纯化方案。有关自动化多步纯化的 更多信息，请访问 cytiva.com.cn/pureautomation 。系统最多可连 接四个多用途阀。 

如果样品通过系统泵进样，混合器旁路阀 V9-M 或 V9H-M 用于绕 过混合器。Loop 环阀 V9-L 或 V9H-L 允许使用多达五个样品环，并 且在执行多步纯化时可用于收集中间组分，或用于自动纯化多达 五种不同的样品。Loop 环阀也可以用于保存试剂或不同的样品。 

最多可额外配置两个八位入口阀，以扩大缓冲液和样品的注入 量。为了提高安全性，可在流路中放置多达四个额外的空气传感 器，例如，在入口阀之前或层析柱之前。

 I/O-box E9 提供了一种连接外部接入设备 ( 例如检测器 ) 的方法。 I/O-box E9 接收来自外部设备的模拟/数字信号，或将模拟/数字信 号传输到需要连接到系统的外部设备。ÄKTA™ pure 可最多连接两 个 I/O-box E9 单元 。 

订购信息 中列出了可用的额外阀门和其他可选组件。 

专为微升级纯化设计的 ÄKTA™ pure micro 系统和微 量纯化套件

 ÄKTA™ pure micro 系统可实现低保留体积的流路，为小样品量和 微量制备层析柱提供了完整的解决方案。该系统配备了 0.6 mL 混 合器，微量体积进样阀，2 mm 紫外流通池，微量体积电导率监 测器，微量体积出口阀。配合细直径管路和接头，系统体积最小 化使得样品在整个流路中保持高分辨率。系统标配了微量进样针 使用的进样接头，可与套件中的 10 μl 和 50 μl 定量样品环搭配使 用，保证在微量体积样品进样时能够实现最佳精度。系统还标配 一个多向层析柱夹，用于将层析柱直接连接至 UV 监测器。 

科学家们使用微量纯化套件对现有的 ÄKTA™ pure 25 M 的流路进行 改造，使整个系统更适合微量纯化，套件包含了 ÄKTA™ pure micro 相同的模块和管道。 

为了更好地在微量纯化实验中收集组分，我们建议使用组分收集 器 F9-T。F9-R 也是微量体积收集的可选组分收集器。微量纯化套 件中标配一个安装在 F9-R 上的微量体积分步收集的滴头和用于 Eppendorf™ 试管的试管支架。

UNICORN™ 软件 

UNICORN™ 软件为您提供层析系统的实时控制。 UNICORN™ 由四 个模块组成：系统管理模块、方法编辑器模块、系统控制模块 和 结果分析模块。本节描述了 UNICORN™ 中包含的一些有价值的工 具，所有模块统一协作，旨为提高运行的安全，效率和生产力。

（更多UNICORN™ 软件详细信息请下载产品样本查看）

配件 

ÄKTA™ pure 配件包括用于将层析柱、烧瓶和管路连接到系统的层 析柱支架和夹具 ( 图 13 )。有多种管路套件可供选择，能够针对各种 实验目标和 Cytiva™ 实验室规模层析柱的连接需求而优化流路。

图 13. ÄKTA™ pure 配件包括用于将层析柱、烧瓶和管路连接到系统的支架和夹 具 * 要用作空气传感器支架，还需要适配器 28-9563-42 † 例如，用于在系统侧面连接组分收集管架

广泛的预装柱选择 

Cytiva™ 提供了广泛的预装柱选择，适用于各种层析技术从微克级到 数百毫克的目标蛋白的纯化 ( 图 14 ) 。该系列包括用于制备层析的 HiTrap™、HiPrep™、HiScreen™ 和 HiLoad™ 层析柱。Tricorn™ 层析柱 还可用于微克级的高分辨率、半制备纯化以及蛋白质表征。除了预 装柱外，您还可以选择使用层析空柱进行层析填料的装填。

ÄKTA™ pure 层析系统信息由Cytiva（思拓凡)为您提供，如您想了解更多关于ÄKTA™ pure 层析系统报价、型号、参数等信息，欢迎来电或留言咨询。