在层析工艺中，层析柱效评估是确保分离纯化过程中高效和可靠的关键步骤。赛多利斯（Sartorius）通过其先进的数据分析软件工具SIMCA®和SIMCA-online®，提供了一种新的层析柱效评估方法——直接过渡分析（Direct Transition Analysis, DTA）。本文将为您介绍不同的层析柱效评估方法，并深入探讨如何利用SIMCA软件实现DTA分析，最后总结DTA的优势及其未来应用前景。
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Pulse Test
简介：Pulse Test是一种传统的层析柱效评估方法，使用少量的样品流经装填好的层析柱中，通过分析洗脱峰的数据，计算理论塔板高度（HETP）和对称性（As），从而评价层析柱的分离效果和峰形的对称性。
优点
方法计算简单，易于理解和应用，适用于快速评估。
缺点
精度较低，受操作条件影响较大。
Moment Analysis
简介：Moment Analysis（MA）通过计算色谱峰的各阶矩（如一阶矩、二阶矩等）来评估柱效, 矩是描述色谱峰形状和位置的统计量。在MA中，以阶跃响应信号转换的一阶导数（Transition Analysis）或色谱峰用于计算不对称因子和HETP等指标。
零矩：
表示色谱峰的总面积，即样品的总量
一阶矩（平均保留时间）：
反映组分在层析柱中的平均保留时间或体积。
二阶矩 （方差）：
高阶矩：
三阶矩用于描述峰的对称性；四阶矩用于描述峰的尖锐程度。
优点
能够提供详细的信息，更准确的评估层析柱性能，适用性广。
缺点
计算复杂，数据处理要求高，计算结果可能受到实验条件影响。
Direct Transition Analysis (DTA)
简介：DTA通过直接分析生产过程中层析检测信号（如pH,电导等）的阶跃变化响应来评估层析柱性能。是一种基于直接过渡的层析柱效评估方法，旨在克服传统矩分析在验证和实施中的挑战（如数据依赖性，数据噪声，敏感性）。特别适用于大规模生产中的层析柱性能的实时在线或离线评估
DTA计算过程
记录阶跃变化信号数据
数据预处理，进行归一化和正态化
使用数学模型进行拟合
找到DTA阈值，计算DTA指标TransWidth和DirectAf
优点
精度高，适用于大规模层析柱在线和离线过程分析。
缺点
需要专业的软件工具进行数据处理和建模分析。
02
赛多利斯的多变量数据分析软件SIMCA®和SIMCA-online®软件以及可灵活拓展的python IDE，为DTA分析提供了强大的支持。这些工具不仅简化了DTA的计算过程，还提供了建模和自动化分析功能，使得DTA分析更加高效和可靠。
数据导入：将层析数据导入SIMCA®软件，进行预处理和批次建模。
Figure Build a Batch Level Dataset
for the Transition Variable
DTA计算：SIMCA®软件内嵌了基于python语言开发的DTA计算模块，用户只需简单操作即可完成DTA分析。
Figure Transition profiles in SIMCA®
Figure DTA filter option in SIMCA®
Figure DTA metrics table in SIMCA®
DTA分析结果在层析工艺大规模生产中的应用：
Figure DTA指标用于离线（趋势）过程的变异性和一致性监测。
Figure DTA能够以高准确率区分历史层析批次中
性能的“合格与不合格”。
SIMCA online®软件可以支持实时监控层析工艺过程，自动进行DTA分析，并且通过预设的分析流程，SIMCA-online®软件能够自动处理和分析数据，减少人为误差。当检测到异常情况时，软件会自动报警，帮助用户及时调整操作
03
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未来应用展望
DTA分析将进一步应用于色谱过程的优化，帮助用户提高分离效率和产品质量。
质量控制：在生物制药领域，DTA分析将成为质量控制的重要工具，确保产品的一致性和可靠性。
智能制造：随着工业4.0的发展，DTA分析将与其他智能制造技术结合，推动层析过程的智能化和自动化。
赛多利斯通过其先进的软件工具SIMCA®和SIMCA-online®，为层析柱效评估提供了创新的解决方案。DTA分析不仅提高了评估的精度和效率，还为未来的过程优化和质量控制提供了新的可能性。敬请关注赛多利斯公众号，了解更多关于DTA分析和其他创新技术的最新动态！
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