P/ACETMシステムMDQキャピラリー電気泳動システム

基礎研究、メソッド開発、QC分析に

BR─8177B

History1989年、ベックマン・コールター社は最初のキャピラリー電気泳動（CE）システム、P/ACE

TM2000シリーズを発売しました。こ

の製品から、キャピラリーカートリッジデザイン、液体冷媒によるキャピラリー冷却機能、微量分取、PC制御による分析操作の自動化など、キャピラリー電気泳動としては初めての機能を数多く組み込み、分析技術の発展に貢献してきました。

この発展の中には、レーザ励起蛍光検出技術・ダイオードアレイ検出器・サンプル温度および泳動緩衝液温度の独立制御・外部検出機能へのインタフェース・飛躍的なCEデータ解析技術、そして多数のアプリケーションキット／試薬類があります。

ベックマン・コールター社は、キャピラリー電気泳動の分野でさらなる研究開発を続け、今後も先駆者として、研究／分析の鍵となる解決策を提供し続けます。

P/ACE システムMDQにおける17週間の泳動での移動度再現性P/ACE Setter Vol. 2, Issue 4, 1998より

P/ACETMの歩みTechnologyキャピラリー電気泳動（CE）は、幅広い分子量範囲の試料混合物を石英製の細孔キャピラリーを用いて分離する、一連の分離技術の総称です。使用するキャピラリーと緩衝液の種類によって、キャピラリー電気泳動（CE）はいくつかの分離モードに分けられます。

• キャピラリー・ゾーン電気泳動（CZE）

• キャピラリー・ゲル電気泳動（CGE）

• キャピラリー等電点電気泳動（CIEF）

• 等速電気泳動（ITP）

• 界面動電クロマトグラフィ（EKC）

• ミセル動電クロマトグラフィ（MEKC）

• キャピラリー電気クロマトグラフィ（CEC）

• 非水溶媒キャピラリー電気泳動（NACE）

Mobilityキャピラリー電気泳動においては、分析成分の移動度が分離を左右します。溶液中の化合物の移動度は、その質量と電荷の関数であり、分子相互作用の影響を評価する上だけでなく、電気浸透流（EOF）の変動を除去する上でも優れたパラメータです。このパラメータはそれぞれの化合物特有で、効率的な同定に応用することができます。P/ACETMシステムMDQでは、移動時間でも移動度でもエレクトロフェログラムをプロットすることができます。

Pheniramine

Chlorpheniramine

Brompheniramine

Anileridine

Amphetamine

Metham

phetamine

d Pseudoephedrin

e

l Pseu

doephedrine

Ephedrine

Ketamine

Diphenhydramine

Lidocai

ne

Hydroxyzine

Salbutam

ol

Metoprolol

Trazadone

Haloperi

dol

Varapam

il

Diphenoxylate

0.3

0.25

0.2

0.15

0.1

.05

0Coe

ffic

ient

of

Var

iatio

n (C

V)

20種類の泳動サンプル成分

1

研究分野では、モジュール構造のダイオードアレイ検出器・UV検出器・レーザ励起蛍光検出器を選択して、システム構成ができます。または、外部検出機能へのインタフェースを利用して、質量分析計などにキャピラリーを直接接続することも可能です。試料は3種類のバイアル（0.2 mL、0.5 mL、2 mL）だけでなく、96ウェル・プレートからも注入することができますので、通常行われているほとんどの試料調製に対応することができます。

メソッド開発の段階では、装置間で分析条件メソッドを移せることが重要です。P/ACEシステムMDQでは、キャピラリー温度を厳密に制御でき、加圧や吸引による様々なキャピラリー内の流体制御が行え、試料の温度も泳動緩衝液とは別個に制御できるので、あらゆるタイプの実験条件に対応することができます。独自のバッファアレイモジュールを用いて、メソッド開発の大幅な自動化が可能です。

分析メソッドが決定されたら、モジュール構成を適合させることができます。ダイオードアレイ検出器を波長固定のUV検出器に置き換えて、バリデーションを単純にすることができます。バッファアレイモジュールを大容量の泳動緩衝液槽に置き換えて、多数の試料の安定した連続測定が行えます。

B E C K M A N C O U L T E R C E S Y S T E M S

P/ACEMDQ

QCシステム

P/ACEMDQ

メソッド開発システム

P/ACEMDQ

キラル分析システム

P/ACEMDQ

糖蛋白質トータル解析システム

P/ACEMDQ

糖鎖解析システム

P/ACEMDQ

生体高分子解析システム

CEQ8000

遺伝子解析システム

パラゴンCZE2000

P/ACEMDQ

CE-MS/MS

SystemsP/ACEシステムMDQは、基礎研究、メソッド開発、品質管理のいずれの分野にも応用できるように設計されています。それぞれの分野で生じる様々な要求に応えられるように、構成を自由に変更できるモジュール構造を採用した独創的なシステムです。

偉大なアイデアは、キャピラリー電気泳動のように単純で効果的です。単純な構成を精密に制御することで、品質管理でのメソッドバリデーションに必要な再現性と堅牢性を提供します。

2

高塩濃度の泳動バッファが複雑な組成の試料の分離を助けることが、よくあります。

P/ACEシステムMDQの液冷式キャピラリー冷却機構は、ジュール熱の発生量が増

えるこのような泳動バッファの使用も可能にします。

図：複合タンパク質試料のリン酸バッファにおける泳動

Temperature Control

Migration Time (min.)

Abs

orba

nce

短時間の分析と多量のサンプルキャパシティが組み合わされてこそ、最大の生産性

が得られます。

図：HSCDと10㎝のキャピラリーによる光学異性体の迅速分析図中横軸の単位は ″秒″です

Productivity

Time (seconds)

Abs

orba

nce

(1 ×

10-4

AU

)

3

泳動温度の安定性液冷式のキャピラリー温度制御機構が、泳動中は必ず発熱しているキャピラリーの温度を一定に保ちます。最も効果的な方法が最も幅広い泳動条件を使用可能にします。たとえば、●500mMといった高塩濃度の泳動バッファも使用できます。●内径の大きな（150～200μm）キャピラリーも使用できます。●いずれの場合も移動時間の再現性を向上させます。

定量性ノイズの軽減のために検出部のデザインを一新し、データ処理時のアルゴリズムも踏まえ定量限界の向上を図っています。

自動化XYZに駆動するロボット機構が、泳動バッファバイアルのキャピラリーへのフレキシブルでランダムなアクセスを可能にしました。多くの泳動バッファを自動的に変更して試験でき、メソッド開発の自動化が飛躍的に向上します。

生産性分析時間が短ければそれだけ多くのサンプルを自動処理しないとメリットがありません。96穴プレートもサンプル用に使用できるP/ACEシステムMDQは分析の生産性を最大に高めます。

柔軟性迅速なキャピラリー交換を可能にするカセット、幅広い泳動条件に対応するキャピラリー温度制御機構、泳動中でも作動する加圧機構（圧力可変）、これらがあらゆる分析条件に柔軟に対応します。

堅牢性高い制御機能によりシンプルなキャピラリー電気泳動の堅牢性を保ちます。ディテクタは機構の簡単な波長選択タイプも用意しました。

P/ACE MDQ

一新したディテクタデザインが定量限界を引き下げます。

図：ナトリウム中に微量含まれるコバルトの定量。コバルトのピーク面積比率は

ナトリウムの0.056です。

P/ACEシステムMDQのバッファアレイモジュールを用いて分析条件開発の自動化

が可能です。泳動緩衝液のイオン強度、pH、添加物の効果を自動的にチェックでき

ます。上図は2種の添加物の効果を複合的に、連続的に評価したものです。

P/ACEシステムMDQは、キャピラリー電気泳動システムを用いて行われる分析手

法に最も幅広く対応します。

図：キャピラリーエレクトロクロマトグラフィの一例

ルーチン分析に十分な再現性と堅牢性も、P/ACEシステムMDQの特長のひとつ

です。

図：1回目および240回目の塩基性蛋白質の泳動結果。移動時間の％RSDは、

lysozyme：0.47、cytochrome C：0.51、ribonuclease A：0.96です。

Quantitation

Flexibility

Automation

Robustness

1

2

3

4

5 1.) Thiourea2.) Naphthalene3.) Fluorene4.) Phenanthrene5.) Anthracene6.) Fluoranthene

6

.030

.020

.010

0.00 2.00 4.00 6.00 8.00 10.00

Migration Time (min.)

Abs

orba

nce

Migration Time (min.)

Abs

orba

nce

Migration Time (min.)

1.) Thiourea

2.) Naphthalene

3.) Fluorene

4.) Phenanthrene

5.) Anthracene

Abs

orba

nce

Abs

orba

nce

4

as Solution

様々な試料を、いろいろな条件で泳動できるように構成されています。

オートサンプラモジュール

48本の2mL、または0.5mLバイアル、または96穴プレートをセットできます。逆方向への泳動も同数のサンプルがセット可能です。サンプルセット部分は泳動バッファと分離され、オプションの冷却機能はサンプルのみを冷やします。

加圧送液モジュール

圧力可変の加圧モジュールによりキャピラリーに圧力がかけられ、洗浄・試料注入を行います。フィードバック機構が圧力の精度を保ちます。

XYZロボットバッファアレイモジュール

洗浄液を含めて36組の泳動バッファ用バイアルはランダムにキャピラリーの両端にアクセスし、自動的に多数の泳動条件を試すことができます。

泳動条件が決まったら、数回の泳動ごとにバッファを取り替えて使用できます。

キャピラリー温度制御モジュール

液冷式の温度制御機構の効果は、オームの法則に基づく電圧と電流値の関係図（右下、D図）からも明らかです。P/ACEMDQシリーズの機構をさらに改良しました。

キャピラリーハウジングモジュール

ベックマン・コールター社以外のキャピラリーでもセット可能で、分析中に迅速にキャピラリー交換ができます。検出部のアラインメントは自動的に行われます。検出窓は感度と分離能とどちらをとるかで選択できます。

ディテクタモジュール

スペクトルを採取できるダイオードアレイタイプと、経済的でバリデーションの簡単な波長選択式ディテクタの2種を交換して使用できます。メソッド開発が終わったら、そのままディテクタだけ交換してルーチン分析に使用できます。高感度のオプションとしてレーザ誘導蛍光ディテクタもご用意しています。

A

AB

B

C

D

D

E

F

5

E

FC

モジュール発想のハードウエア

6

7

32 KaratTMSoftware

ハードウエアの進歩は、キャピラリー電気泳動（CE）での分析に必要な１要素です。オン・カラム検出や移動度に基づく分離／同定などの基本的な特性を組み込むためには、特別に開発されたソフトウエアが必要です。Windowsベース*で動作する32ビットプログラム、32 KaratTM ソフトウエアはこの組み込みを実現し、キャピラリー電気泳動を完全な分析技術に仕上げます。

Control and Analysis

マウスをクリックするだけで、動作パラメータをすばやく設定できます。現実に即した設定／制御が行えるため、システム・パラメータのすべてを直観的に管理することができます。検出ピークの分取により、新規に分離された化合物を、外部装置で同定できます。時間もしくは移動度に基づいたピーク同定を、吸収スペクトルライブラリ機能と組み合わせて行うことにより、強力な2次元ピーク同定が可能です。内部標準法による定量や、参照ピークに基づくピーク同定も効果的に設定できます。

Methods Development

メソッドは表形式で作成／編集されます。バッファアレイモジュールを用いてのメソッド開発における自動化も含め、システムの機能はすべて1種類の画面でプログラムすることができます。各泳動バッファの情報は、その組成や調製プロトコルを含め、メソッドの中に保存することができます。複数のスペクトル・ライブラリを作成することができ、走査範囲、極大波長、移動度などの制限フィルタを利用して、自動的に検索することができます。

CEのための32

ダイレクトコントロール変更個所をマウスで指定すれば、設定ボックスが現れます。指定した変更状況はグラフィックの動きで確認できます。

一歩進んだピーク同定2次元ピーク同定機能では、移動時間あるいは移動度とスペクトルライブラリ機能を組み合わせて、試料成分をより確実に同定することが可能です。

※Windows NTはマイクロソフト社の登録商標です。

8

KaratTMソフトウエア

ダイオードアレイディテクタデータの解析等高線表示部分において選択した波長／時間のエレクトロフェログラム／スペクトルが表示されます。ここで指定したスペクトルについて、ライブラリサーチが行えます。

バッファトレイ画面バッファトレイ画面には、バッファ調製プロトコルを含め、緩衝液の全情報を書き込むことができ、メソッドの一部として保存することができます。

モビリティプロット移動時間および移動度の尺度を用いてデータをプロットすることができます。移動度プロットにより、分子間の相互作用を評価したり、電気浸透流（EOF）の変動を除去しての解析の単純化が可能です。

9

バリデーションISO 9001認証取得会社として、ベックマン・コールター社は、製品開発にあたっ

て認定済みのプロセスを実行しています。P/ACE システムMDQはこのプロセス

に従って開発され、CE、UL、およびCULマークの要求事項すべてを満たしてい

ます。ソフトウエア・バリデーションのパッケージには、製品ソフトウエアの開発

ならびに性能試験に関する基本的な情報が含まれ、ユーザバリデーションの支援に

利用できます。

32 Karat ソフトウエアは、キャピラリー電気泳動（CE）用として設計されてい

ます。移動度、補正ピーク面積、定性のための分子特性値（分子量、ｐI）などの

キャピラリー電気泳動独自の計算値の自動計算機能を利用して、システム性能が想

定されたパフォーマンスの範囲内に入っているかどうか確認できます。

CAESAR積分アルゴリズムは、電気泳動で通常現れる非ガウス分布形状のピーク

を取り扱うために設計されています。斬新なシステム適合性確認機能により、電気

泳動特有な計算値を用いて、分析メソッドの適合／不適合を判断します。さらにこ

の判断に基づいて試料の再注入、システムの停止、システム停止用のメソッドの実

行、もしくは分析の続行を自動的に指示します。

バリデーション用のキットパッケージを用意しており、作成したメソッドのコーティ

ングキャピラリーロットへの依存性をチェックできます。ダイオードアレイ検出器

（DAD）の校正は、組み込みの水銀ランプで行います。トレース可能なフィルタを用い

ての、UV/Vis検出器も利用できます。

バリデーショ

10

GLP、GMP遵守の支援

ハードウエア、ソフトウエアの特長に加え、ベックマン・コールター社が提供するサービスを組み合わせることによって、GLPやCGMPなどの規制の遵守ためのツールとすることができます。

ハードウエアの保守・点検・動作保証のために、専門スタッフによるCertification プログラムをご用意しています。またP/ACEシステムMDQシステム用32 Karat ソフトウエアのシステム適合性確認機能を、性能認定の一部として利用することができます。

32 Karat ソフトウエアには、FDAによる最 近 の 電 子 記 録 ・ 電 子 署 名 要 求（ Electronic Records/ElectronicSignatures Requirements, CFR Part11）に準拠した、分析の実施に必要な機能が含まれています。データの保全、読み出し専用分析メソッドの永久保存、設定可能なユーザ・パスワード・ログイン機能、分析担当者以外の方による結果の承認（sign-off）、監査等のための分析メソッド変更記録（audit trails）などの機能がすべて組み込まれています。

ンならびにGLP、CGMP遵守の支援

本体寸法 ：569（W）× 613（D）× 689（H）mm

扉開放時927（H）mm

重量 ：60kg（サンプル冷却機能無）

70.5kg（サンプル冷却機能付）

電源 ：100V、50/60Hz、8A

キャピラリー形式 ：専用カセット方式

キャピラリー温度制御 ：専用冷媒による液冷式、15℃～60℃（室温

25℃）

試料注入方式 ：加圧（圧力補正機能付）、吸引、電圧

最大電圧／電流 ：30kV（極性逆転可能）／300μA

電圧印加モード ：電圧・電流・電力について一定・グラジェント

キャピラリー加圧制御 ：－34～689kPa（－5～100psi）、試料注入時

は－34～172kPa（－5～25psi）

泳動バッファポジション ：IN側、OUT側各36

サンプルポジション ：IN側、OUT側各48または96

サンプル温度制御 ：5℃～60℃（室温25℃）

この機能使用時でも泳動バッファは室温に保たれます。

オプション機能 ：レーザ誘導蛍光ディテクタ

（詳細は別パンフレットもご参照ください）

外部検出器接続機能（質量分析計等への接続に応用で

きます。なお、質量分析計は弊社製品ではありません。)

本体仕様

RFUレンジ ：0～1000 RFU

ダイミナミックレンジ ：＞104

感度 ：1×10-11 M フルオレッセインナトリウム

：（S/N ＞2）

ベースラインノイズ＊ ：0.005 RFU未満

ベースラインドリフト＊ ：0.2 RFU／hr未満

対応励起波長範囲 ：300 ～ 700 nm

対応蛍光波長範囲 ：350 ～ 750 nm＊＊

使用環境温度 ：15 ～ 40 ℃

レーザモジュールサイズ

アルゴンイオン（488 nm）：263（W）× 360（D）× 635（H）mm

半導体（635 nm） ：133（W）× 178（D）× 197（H）mm

オプティカルファイバー長さ：1.83 m

波長選択式ディテクタ付システム

P/ACE MDQ QCシステム

P/ACE MDQ QCシステムサンプル冷却機能付

ダイオードアレイディテクタ付システム

P/ACE MDQメソッド開発システム

P/ACE MDQメソッド開発システムサンプル冷却機能付

システム制御、データ処理のため、MDQ 32 Karatワークステーションはすべてのシステムに必要です。MDQ32 Karatワークステーションは 32 Karatソフトウエアをパーソナルコンピュータにインストールしたものです。

P/ACE、Beckman Coulter及びBeckman Coulterロゴは、Beckman Coulter, Inc.の商標です。他の会社名、製品名及びサービス名は、それぞれの所有する商標です。

注文案内アプリケーションシステム

P/ACE MDQメソッド開発トータルシステム

P/ACE MDQキラル分析システム

アプリケーションシステム（レーザ誘導蛍光ディテクタ付）

P/ACE MDQ 糖解析システム

P/ACE MDQ DNAフラグメント解析システム

P/ACE MDQ 糖蛋白質トータル解析システム

P/ACE MDQ 生体高分子解析システム

測定波長域 ：190～600nm／標準200、214、254、280nm

波長精度 ：±1nm／±2nm

データ取込頻度 ：0.5～32Hz／0.5～32Hz

吸収スペクトル取込頻度 ：0.5～32Hz／（該当機能無）

ディテクタ仕様（ダイオードアレイディテクタ／波長選択式ディテクタ）

ディテクタ仕様（レーザ誘導蛍光ディテクタ）

＊　　内径75μmキャピラリー及びアルゴンイオンレーザ使用時

＊＊　対応するバンドパスフィルタが必要

bckkcas@beckmancoulter.co.jp http://www.beckmancoulter.co.jpお客様専用 7 0120-566-730　1 03-6745-4704 03-5530-2460FAX

e-mail URL

本　　社：〒135-0063 東京都江東区有明2-5-7 TOC有明ウエストタワー 大阪支店：〒560-0083 大阪府豊中市新千里1-1-8 第一火災ビル8F 全国サポートセンター： 札幌・仙台・つくば・名古屋・広島・福岡

本内容は予告なく変更する場合がありますのでご了承ください。

B0200207.1-3000（V）