任何层析工艺的关键部分都是鉴别您的产品。流路中可以使用多种不同传感器，例如电导率和 pH 值传感器，但最常用的是紫外 (UV) 传感器。这些传感器可靠且一致地运行对工艺至关重要。我们将描述 ÄKTA process™ CFG 层析系统内置 UV 检测器的性能。
多波长监测
虽然仅监测 UV 或可见光波长能够鉴别许多化合物，但有时还需要甚至有必要观察交替或多个波长，以区分相似化合物或监测杂质。该功能还可用于在一次运行期间收集多种化合物。ÄKTA process™ 系统包括 UV-90 检测器，可同时监测最多三个用户可选波长（190 至 700 nm 之间）。UV-90 用于监测柱后洗脱液，可测定吸光度值 (AU) 和光密度 (OD)。UNICORN™ 控制软件通过三个通道（UV1、UV2 和 UV3）采集 UV 信号，并将其记录为每次运行的层析图谱结果文件的一部分。可以使用交互式流程图或 UNICORN™ 指令检测器-波长，设置 ÄKTA process™ 系统的所需波长。
UV-90 与 UV-900 和 U9-M 监测器的比较
与上一代 ÄKTA™ 系统中使用的前身 UV-900 检测器相比，UV-90 有几项改良功能，并且基于我们实验室规模 ÄKTA™ 系统中使用的 U9-M 多波长检测器，采用了经验证的设计。UV-90 包含经过更新的灯驱动电子设备、更稳健的机械设计，并通过 EtherNet/IP 进行通信。它还内置了校准和波长精度检查工具，而且可与预校准的流通池配合使用。下文将详细描述这些功能。
流通池路径长度
影响灵敏度和范围的一个因素是流通池的光径长度。流通池的光径长越长，灵敏度越高，但在高吸收样品或缓冲液中更易饱和。较短的流通池（灵敏度较低）适用于浓度较高的样品。为了满足您的需求，我们提供了 1 mm、2 mm 和 5 mm 的标准流通池，从而为每种工艺提供卓越性能。图 1 显示了 1 mm 流通池和 5 mm 流通池的测量结果差异。两种情况均使用了检测器的全量程 (0 - 2 AU)。5 mm 流通池的分辨率更高，但在 4 AU/cm 下饱和，而 1 mm 流通池的有效范围高达 20 AU/cm。
图 1. 流通池光径 1 mm 和 5 mm 时测量的吸光度与参考光密度的比较。
流通池
图 2 和图 3 是每种系统尺寸的流通池图像。
图 2. 黑色 PEEK 流通池，适用于 1" 系统尺寸。
图 3. 黑色 PEEK 流通池，适用于 6 mm、1/2"、3/8"和 10 mm 系统尺寸。
双通道支持
AKTA process™ CFG 层析系统标配一个通道和一个流通池。UV-90 还支持两个通道（按客户要求订购），可串联使用两个流通池，以结合其优点来扩大动态范围。
生产时校准的流通池
为了定量测量吸光度，仪器之间和替换部件之间必须保持一致。通常，使用标定溶液（即吸光度已知的液体混合物）来计算流通池光径长度。使用 UV-90 测量流通池长度，作为生产工艺的一部分，在每个流通池上蚀刻光径长度。当系统安装新的或替换的流通池时，将标称和实际流通池径长手动输入至 UNICORN™ 控制软件。无论使用哪种仪器或流通池进行分离，将自动使用这些值进行计算，以确保归一化的性能结果。
下图 4 显示了 UV-90 和 Optek AF46 之间的比较。通过分光光度计 (PerkinElmer Lambda 1050+) 测量参比溶液的光密度，并绘制出与参比测量值的对比图。表 1 列出了每条曲线的线性拟合斜率和 R2（在截距为 0 时计算）和 p 值。
图 4. 使用 UV-90 和 Optek AF46 与参比溶液的测定光密度对比。实验工作于 2023 年 12 月至 2024 年 5 月进行，数据保存在瑞典乌普萨拉的 Cytiva。拟合斜率和 R2 值列于表 1。
表 1. 图 4 中每个光密度测量值的线性拟合斜率和 R 2，使用 Pearson 相关函数进行计算，得出了统计学显著数据 (p < 0.01)。
| 仪器 | 斜率 | R2 |
| Cytiva UV-90 1 | 0.9887 | 1 |
| Cytiva UV-90 2 | 0.9965 | 1 |
| Cytiva UV-90 3 | 1.0108 | 1 |
| Optek AF46 1 | 1.0108 | 1 |
| Optek AF46 2 | 1.0198 | 1 |
| Optek AF46 3 | 1.0236 | 1 |
确保准确的性能
灯强度检查
灯强度会影响信噪比。UV-90 有光强度检查，在 229.6 nm 处的参比通道中测量。结果表示为百分比值，在 0%（精确测量的下限）时，监测器完全正常。在 20% 时，建议计划更换灯。灯的典型使用寿命超过 20,000 小时。可以关闭灯以节省灯的使用时间。
一键线性校准
为了确保仪器和传感器正常运行且符合质量标准，偶尔需要进行校准。UV-90 的一个新功能是内置了四个中性密度滤器，可通过软件进行快速、简便的一键校准（图 5）。这使用户可根据需要随时校准流通池和检测器，几乎不需要停机、培训或专业技能。使用自动校准功能，可将操作人员失误的风险降至最低。每个滤器需在不同位置多次测量，以考虑任何变化情况。将四个吸光度值拟合为一条直线，与该直线的偏差表示为百分比。典型值低于 0.5%。最近的 10 次校准已保存且可通过控制软件访问。
图 5. UV-90 上的校准装置。正视图和后视图。
每次进行预防性维护 (PM) 时，都会使用校准工具（包括四个中性密度滤器和一个杂散光滤器）对内置校准装置中的滤器进行再验证（图 6）。
图 6. 现场服务工程师 (FSE) 在进行预防性维护 (PM) 时使用的校准套件。该套件包含一个带有证书的参比过滤器和连接光纤。
波长检查
UV-90 波长控制基于带有电机控制光栅的经验证设计。每次启动氙灯时，都会在 229.6 nm、459.3 nm 和 541.9 nm 处鉴别到氙灯的自然峰。如果需要检查波长精度（例如在一次运行后），UNICORN™控制软件中有一个功能可验证正确鉴别带这些峰。通常情况下，偏差小于 1 nm。波长分辨率为 0.33 nm。
结论
在下游纯化工艺中，UV 性能对于准确监测产品纯度至关重要。ÄKTA process™ CFG 层析系统采用了经过改良的组件，包括创新的 UV-90 多波长 UV检测器。UV-90 包含经过更新的灯驱动电子设备、更稳健的机械设计、内置校准和波长精度检查工具，与预校准流通池（用于直接测量 OD）配合使用，并采用 EtherNet/IP 通信。有关 ÄKTA process™ CFG 系统的更多信息，请访问产品页面。