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甘氨酸铝锆液体

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甘氨酸铝锆液体相关的资讯

  • 广东省质量检验协会发布《化妆品中椰油酰甘氨酸钾的测定 高效液相色谱法》团体标准征求意见稿
    各有关单位:根据《中华人民共和国标准化法》《团体标准管理规定》(国标委联〔2019〕1号)和《广东省质量检验协会团体标准管理办法》规定,《化妆品中椰油酰甘氨酸钾的测定 高效液相色谱法》团体标准现公开征求意见,征求期限自2023年11月22日起,至2023年12月21日止。有关意见请反馈至本会秘书处。联系人:招原春(020)38835232邮箱:gdaqi@gdaqi.org广东省质量检验协会2023年11月22日附件2:广东省质量检验协会团体标准征求意见表.doc附件1:《化妆品中椰油酰甘氨酸钾的测定 高效液相色谱法》-团标征求意见稿.pdf关于《化妆品中椰油酰甘氨酸钾的测定 高效液相色谱法》团体标准征集意见的通知.pdf
  • 广东省分析测试协会发布《化妆品原料 月桂酰甘氨酸(盐)含量测定 高效液相色谱法》(征求意见稿)》
    各有关单位及专家:由广东省分析测试协会组织制订的《化妆品原料 月桂酰甘氨酸(盐)含量测定 高效液相色谱法》(征求意见稿)》团体标准已完成征求意见稿,根据《广东省分析测试协会团体标准制修订工作程序》,现公开征求意见。欢迎各有关单位及专家提出修改意见,并请于2023年10月1日之前将《征求意见表》(附件3)反馈到下面指定邮箱。联系人:1.卓文珊, 13450238826,zadeozws@mail.sysu.edu.cn2.协会秘书处,020-37656885-227,gdaia@fenxi.com.cn附件:1.《化妆品原料 月桂酰甘氨酸(盐)含量测定 高效液相色谱法》(征求意见稿)》2.《化妆品原料 月桂酰甘氨酸(盐)含量测定 高效液相色谱法》(征求意见稿)》编制说明3.征求意见表广东省分析测试协会2023年9月1日附件1 《化妆品原料 月桂酰甘氨酸(盐)含量测定 高效液相色谱法》(征求意见稿)》.pdf附件2《化妆品原料 月桂酰甘氨酸(盐)含量测定 高效液相色谱法(征求意见稿)》编制说明.pdf附件3 征求意见表.doc
  • 实用建议:如何合理设计稳定的冻干蛋白配方(一)
    为什么要用冻干的方法制备稳定的蛋白药物产品?在蛋白药物治疗的早期研发中,有必要设计一种在运输和长期储存期间稳定的配方。显然,水溶剂的液体产品对于生产来说是很容易且经济的,对于终端使用者也是十分方便的。水溶剂的液体产品存在的问题1. 大多数的蛋白以液体状态存在时,易于化学(脱酰胺或氧化)和/或物理降解(聚合,沉淀) 2. 如果严格控制水溶剂蛋白的储存条件,并且对配方进行合理设计,可以减缓其降解,但是在实际的运输过程中,精确控制储存条件通常是行不通的,蛋白会因受到多种应力的作用而变性,包括摇动,高低温,冷冻等 3. 尽管会设计配方和运输条件尽可能规避这些应力导致的损害,但是仍然不能足够阻止在长期储存过程中造成的损害。例如,在某些情况下,尽量减少化学降解的条件会导致物理损伤,反之亦然,那么就无法找到提供必要的长期稳定性的折衷条件。解决方案:冻干配方设计合理的冻干配方,理论上可以解决以上存在的所有这些问题。在干燥的样品中,降解反应可以得到充分的抑制或减缓,蛋白产品在室温状态可以仍然维持其稳定性,保存期可达到数月或数年的时间。而且,在运输过程中,短期的温控偏离,冻干的蛋白样品通常也不会受到损害。即使在两种或多种降解途径需要不同条件才能实现最大热力学稳定性的情况下,干燥产品中反应速率的降低也可以实现长期的稳定性。因此,一般来说,当配方前研究表明在液体配方中不能获得足够的蛋白稳定性时,冷冻干燥提供了颇有吸引力的替代方案。冻干蛋白配方可能遇到的问题然而,相对水针剂产品,只需要简单灌装即可来说,冻干过程较为复杂,且耗时、成本高,再有,一个十分关心的问题,如果配方中没有合适的稳定赋形剂,大多数蛋白制剂在冻干的过程中至少部分会因冻结应力和脱水应力而变性,结果通常是不可逆的聚合,通常是在冻结之后立即聚合或在储存过程中,小部分蛋白分子发生聚合。因为大多数的蛋白药物是非肠道给药,即使只有百分之几的蛋白聚合也是不可以接受的。因此,只是简单的设计一个配方,允许蛋白能承受冻干过程中的应力,但是无法确保冻干后的样品能有长期的稳定性。一个较差的冻干配方,蛋白很容易发生反应,须要求在零度以下储存,这样的配方应当认为是不成功的。本文将提供一些实践的指导,用于配方的设计,可以在冻结和干燥过程中保护蛋白,并且在室温条件下长期储存和运输过程中具有很好的稳定性。再有,会简要地讨论,配方设计须考虑到工艺条件的物理限制,已获得最终低水分含量的良好蛋糕。我们将不讨论冻干工艺的设计和优化,也不会偏离关于赋形剂选择的实用建议,以解决关于这些化合物稳定蛋白质的机制的争论。有丰富经验的药物科学家可能跟这篇文章的内容也没有很大的关系,但是可以将蛋白药物产品推向市场,然而,我们的目标主要是针对对于稳定的冻干蛋白配方设计还不太了解以及具有很大挑战的那些研发人员提供一个很好的开始。 配方设计的主要制约因素有哪些?当合理设计冻干配方时,需要考虑的因素很多,从整体来看,工作会比较复杂,但如果能很好的理解决定最终成功的主要限制因素,那么就会容易很多。01蛋白的稳定性首先记住蛋白产品选择冻干方法的主要原因是其不稳定性,整个配方中最敏感的成分也是蛋白质,那么在配方设计中首要关心的是赋形剂的选择,能够提供蛋白好的稳定性。02最终药物配置在配方研发开始之前,须确定好最终药物的配置,需要考虑的问题包括给药途径(常为非肠道给药),共同给药的其他物质,产品体积,蛋白浓度,冻干盛装容器(西林瓶、预充针或其它)等,如果最终药物需要多次使用,在配方中需要加入防腐剂,这个可能会降低蛋白的稳定性。03配方张力在选择赋形剂时,可能会考虑设计等张溶液,甘露醇和甘氨酸通常是良好的张力调节剂,这些赋形剂经常优于NaCl,因为NaCl具有较低的共晶融化温度和玻璃态转变温度,使得冻干更难进行。另外,如果样品中含有相对低的蛋白量,经常会加入填充剂,避免在冻干的过程中蛋白损失,甘露醇和甘氨酸同时也可以充当这个角色,因为他们会最大程度的结晶并且形成机械强度较高的蛋糕结构。然而,须意识到单独使用晶体类的赋形剂通常不能够在冻干过程和储存期间给蛋白提供足够的稳定性。04产品的蛋糕结构最终冻干的样品须具有优雅的外观结构,较强的机械强度并且没有出现任何塌陷和/或共晶融化,水分残留要相对较低(1g水/100g 干物质),如果产品发生塌陷,不仅外观不能接受,而且会导致样品最终的水分含量较高,复水时间延长。05产品玻璃化转变温度为了确保干燥后蛋白具有长期稳定性,非晶态成分(包含蛋白)的玻璃转化温度要高于计划的储存温度。水是无定形相的增塑剂,需要保持较低的水分含量确保样品的Tg 要高于运输和储存的最高温度。06产品塌陷温度一般来说,达到最终的目标,在整个冻干过程中,需要维持产品温度在其玻璃转化温度以下。在干燥过程中,当冰晶升华时,对于非晶态样品,产品温度须维持在其塌陷温度以下,塌陷温度通常与热致相变温度(也就是最大冻结浓缩无定形相的玻璃态转变温度Tg’)一致,同时,也有必要维持产品温度在任何晶体成分的共晶融化温度以下。在实际中,这些温度可以通过差示扫描量热仪DSC或冻干显微镜来测定。在配方开发中有必要测定产品的塌陷温度。 冻干显微镜Lyostat5及搭配使用的DSC模块为什么要测定塌陷温度?在低于产品的塌陷温度下干燥是需要付出代价的,产品的温度越低,干燥的速度越慢,干燥的成本就越高。通常,在-40℃以下干燥是不实际的,同时样品能降低到的温度还受一些物理条件的限制,比如冻干机的性能以及产品的配方。在配方开发过程中,药物研发人员应该与工艺工程师(设计冻干工艺人员)紧密配合,并且清楚了解放大化生产型冻干机与实验室研发冻干机的区别是非常重要的,通常情况下,生产型冻干机和实验室冻干机在工艺参数控制方面会有所不同,一部分原因是生产型冻干机较大,在冻干过程中每瓶样品的产品温度差异较大。因此,如果对冻干过程熟悉的研发人员可以提供有用的信息帮助配方科学家做出正确的判断,避免由于误判导致将较好的配方排除在外。对于塌陷温度较低的产品,也有一些方法,如可以通过控制过程参数来实现短时快速干燥。配方设计需平衡蛋白稳定性和塌陷温度很明显,配方设计的一个目标是保证蛋白稳定性的前提下提供较高的塌陷温度,产品的塌陷温度主要取决于配方的组成,如果蛋白的含量超过所有溶质的20%,会对Tg’有较大的的影响。尽管单纯的蛋白溶液通常用DSC很难测出Tg’,根据实验得出,增加蛋白含量,对于大多数的配方来说,均可以提高Tg’。通过外推法得到纯的蛋白溶液的Tg’,大约为-10℃,远远高于大多数的单一赋形剂的Tg’(如蔗糖的Tg’为-32℃),因此,从工艺过程的经济角度考虑,更期望配方中较高的蛋白质和稳定剂比例,然而,蛋白的稳定性通常随着稳定剂与蛋白含量比例的增加而提高,因此须在高的塌陷温度和较好的稳定性方面做出平衡。并且,如下文讨论的内容,随着蛋白浓度的增加,蛋白质在预冻过程中抵抗冻结应力损伤的能力就会得到改善,那么在高蛋白浓度和高稳定剂和蛋白重量比的情况下,稳定性是最好的,这样,就会导致整个配方较高的固形物浓度,给工艺带来困难,总浓度超过10%的配方将比较难冻干。如何改变Tg'?在升华之前对配方进行一些处理可以改变Tg’,如经常使用的退火处理,在退火处理过程中,会从无定形相中移走一小部分成分,如使用甘氨酸作为晶体的填充剂,取决于预冻的方法,可能一部分的甘氨酸分子会保留在样品的无定形相中,甘氨酸具有相对较低的Tg’(-42℃),因此让甘氨酸尽可能的结晶是非常重要的,这样可以提高样品中无定形相的Tg’,加快干燥,节省成本。对于赋形剂结晶,设计理想完善的方案,可以用DSC模仿冻结和退火工艺的条件来进行,这个方法可以参考Carpenter 和 Chang的文章内容。 在哪些步骤蛋白需要维持稳定性?实际上,从灌装到最终干燥的产品复水,每一步均会对蛋白造成损伤,并且要求配方的成分能够抑制蛋白的降解。在快速处理步骤(如灌装,预冻,干燥和复水等)中,主要的问题通常是物理损害,如低聚物的形成和/或蛋白沉淀;通常,蛋白从液体到固体的转变,相对与减缓化学变化,更多的会减缓蛋白的物理变化的速率,因此,储存过程中的化学降解经常是更严重的稳定性问题。在储存期间或复水时,蛋白也会发生聚合。在预冻和干燥过程中,受到冻结和干燥应力的作用,蛋白的结构很容易遭到破坏,如果在这些过程中,能够抑制蛋白去折叠(变性),那么降解过程就会达到最小化,因此,配方设计主要的关注点就是在这些过程中能够保护蛋白,在干燥后的样品中具有较高的Tg及较低的含水量,能阻止样品内部发生化学反应,更好的保持蛋白的天然性能。01在预冻过程中的蛋白的稳定性特定的蛋白是否易受冷冻破坏的影响取决于许多因素,除了在配方中包含适当的稳定剂外。一般来说,会考虑三个很重要的参数:蛋白浓度,缓冲液的种类以及预冻方法。蛋白浓度增加蛋白质的浓度能够提高蛋白对冻结变性的抵抗力,可以通过简单地测定冻融后蛋白聚合的百分比,该百分比与蛋白质浓度呈反比。通常,如果预冻过程中去折叠的蛋白分子部分与浓度无关,那么预计增加蛋白浓度会增加蛋白聚合。然而,现在人们认为,增加蛋白质浓度会直接减少冷冻诱导的蛋白质去折叠。据推测,冻结阶段的损伤包括蛋白在冰水界面的变性,假设只有有限数量的蛋白分子在这个界面变性,增加蛋白的初始浓度会导致较低比例的变性蛋白。处于实际的目的,将蛋白浓度作为一个重要的考虑因素,在配方开发过程中尽可能保持较高的浓度,就显得特别简单了。缓冲液种类缓冲液的选择也是非常关键,主要引起问题的是磷酸钠和磷酸钾,在预冻和退火过程中,二者的pH值会有明显的变化。对于磷酸钠,其二元碱形式的容易结晶,导致在冷冻样品中,剩余的无定形相中的pH会降到4或更低。对于磷酸钾,其二氢盐结晶后,pH会变到接近9. pH改变的风险以及对蛋白的损害可以通过提高最初的冷却速度,限制退火步骤的时间,降低缓冲液的浓度等来控制,所有这些措施可以降低盐类结晶的机会。快速冷冻,不进行退火也限制了蛋白质在暴露在冷冻状态下的时间。尽管其他的赋形剂能够辅助抑制pH的改变,较好的方法是避免使用磷酸钠和磷酸钾。在预冻阶段pH有较小变化的缓冲液包括柠檬酸盐,组氨酸,Tris溶液等。预冻方法排除由于pH变化造成的问题,在实验中发现,预冻过程中,蛋白质受破坏的程度跟冷却的速率有关系,较快的冷却速度形成的冰晶体较小,冰的比表面积越大,受破坏的程度越大,这个推测是由于蛋白在冰水界面变性导致。冷却的速度通常受冻干机设备本身性能的限制,然而,一些对冷冻敏感的蛋白,即使慢速冷却也会导致其变性。02、在干燥和储存过程中蛋白的稳定性尽管整个蛋白分子在预冻过程中保持了其原有的结构,然而,在后续的脱水干燥过程中如果不加入合适的稳定剂也会面临变性的风险。简单的说,当去除蛋白分子的水合外层时,蛋白质天然的结构便遭到破坏。对多个蛋白的红外光谱研究表明:无合适的稳定剂存在时,在干燥的蛋白样品中,其结构将会遭到去折叠。如果样品迅速复水,损伤的程度(如,聚合百分比)与干燥蛋白质的红外光谱的非天然表现直接相关。因此,降低复水后结构的破坏需要减小预冻和主干燥过程中蛋白结构的去折叠。而且,即使样品立即复水后100%的天然蛋白分子被恢复,干燥的固体中也会有相当一部分去折叠的分子。在复水过程中分子内的再折叠可以主导分子间的相互作用,从而导致聚集,在复水后表现为100%的天然分子。适当的赋形剂可以阻止或至少减轻蛋白结构的去折叠,配方是否成功可以通过红外光谱检查干燥后蛋白的二级结构来立即判断,更重要的是,发表的一些研究显示,干燥样品的长期稳定性取决于干燥过程中天然蛋白的保留量,如果干燥后的蛋白样品存在结构上的去折叠,即使样品在低于其Tg温度以下储存,蛋白也会很快被破坏,因此,红外光谱法可作为蛋白配方的另外一种工具,研发人员可以在冻干后对样品进行检测,确定其结构是否遭到破坏。欢迎先关注我们,下一期内容将继续为大家带来“实用建议:如何合理设计稳定的冻干蛋白配方(二)”,详细分享:蛋白样品冻干的首选赋形剂有哪些、基于成功蛋白冻干配方会导致最终失败的一些细节问题等。莱奥德创冻干技术分享关注“莱奥德创冻干工场“,立即获取冻干线上技术分享内容。基于对于冻干研发的一些考量,莱奥德创创建了金字塔冻干技术分享平台:包含了从冻干理论基础,到配方和工艺开发,再到放大及生产,以及进阶的设备管理和线上线下专题内容分享。内容结合了来自Biopharma的冻干理论指导体系、来自于莱奥德创产品经理及应用工程师的实践经验总结及国内外专家的专题内容。获取方式Step 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冻干设备租赁服务。400-006-9696www.lyoinnovation.com莱奥德创冻干工场中国(上海)自由贸易试验区富特南路215号自贸壹号生命科技产业园4号楼1单元1层1002室德祥科技德祥科技有限公司成立于1992年,总部位于中国香港特别行政区,分别在越南、广州、上海、北京设立分公司。主要服务于大中华区和亚太地区——在亚太地区有27个办事处和销售网点,5个维修中心和2个样机实验室。30多年来,德祥一直深耕于科学仪器行业,主营产品有实验室分析仪器、工业检测仪器及过程控制设备,致力于为新老客户提供更完善的解决方案。公司业务包含仪器代理,维修售后,实验室咨询与规划,CRO冻干工艺开发服务以及自主产品研发、生产、销售、售后。与高校、科研院所、政府机构、检验机构及知名企业保持密切合作,服务客户覆盖制药、医疗、商业实验室、工业、环保、石化、食品饮料和电子等各个行业及领域。2009至2021年间,德祥先后荣获了“最具影响力经销商”、“年度最佳代理商“、”年度最高销售奖“等殊荣。我们始终秉承诚信经营的理念,致力于成为优秀的科学仪器供应商,为此我们从未停止前进的脚步。我们始终相信,每一天都在使这个世界变得更美好!
  • 李灵军与叶慧团队合作成果:生物素硫醇标签辅助质谱法对蛋白质瓜氨酸化进行全局分析
    瓜氨酸化是影响蛋白质结构和功能的关键的翻译后修饰。尽管它与各种生物过程和疾病发病紧密相关,但由于缺乏有效的方法来富集、检测和定位该翻译后修饰,其潜在机制仍然知之甚少。近期,威斯康星大学麦迪逊分校李灵军教授课题组报道了生物素硫醇标签的设计和开发,该标签能够通过质谱法对瓜氨酸化进行衍生化、富集来实现可靠的鉴定。作者对小鼠组织的瓜氨酸化蛋白质组进行了全局分析并且从432种瓜氨酸化蛋白质中识别出691个修饰位点,这是迄今为止最大的瓜氨酸化数据集。作者发现并阐述了这个翻译后修饰的新的分布和功能并且表示该方法有希望为进一步破译瓜氨酸化的生理和病理作用奠定基础。这项工作以“Enabling Global Analysis Of Protein Citrullination Via Biotin Thiol Tag-Assisted Mass Spectrometry”为题发表在国际化学权威杂志Analytical Chemistry上 (https://doi.org/10.1021/acs.analchem.2c03844),文章作者为Yatao Shi#, Zihui Li#, Bin Wang#,Xudong Shi , Hui Ye, Daniel G. Delafield, Langlang Lv, Zhengqing Ye, Zhengwei Chen, Fengfei Ma,Lingjun Li*。此外,李灵军教授课题组进一步拓展了此方法的实用性。作者通过应用二甲基化亮氨酸(DiLeu)等重标记策略第一次实现了瓜氨酸化的高通量定量研究,并利用这一方法揭示了瓜氨酸化在人体细胞DNA损伤及修复过程中的重要作用。相关成果以“12-Plex DiLeu Isobaric Labeling Enabled High-Throughput Investigation of Citrullination Alterations in the DNA Damage Response”为题同样发表在Analytical Chemistry上(https://doi.org/10.1021/acs.analchem.1c04073),文章作者为Zihui Li, Bin Wang, Qinying Yu, Yatao Shi, Lingjun Li*。  研究的主要内容  作者设计了一种生物素硫醇标签,它可以很容易的以低成本合成并且可以与瓜氨酸残基和2,3-丁二酮发生特异性反应(图 1a)。这种衍生化不仅增加了质量转移以允许更可靠的鉴定,而且还引入了生物素部分,使修饰分子的后续富集成为可能。该生物素硫醇标签设计具有紧凑的结构,在高能碰撞解离 (HCD) 期间仅产生两个碎片/诊断离子(图 1b)。 因此,肽主链可以保持良好的裂解效率,并在 HCD 或电子转移解离 (ETD) 期间分别产生丰富的b/y或c/z离子系列。在 HCD(图 1c)、ETD或电子转移/高能碰撞解离(EThcD)碎裂下,衍生化肽标准品的序列收集质谱图几乎完全覆盖相应的肽序列。实验结果表明生物素硫醇标签衍生的瓜氨酸化肽可以产生用于解析及标注的高质量的串联质谱图,并且与各种裂解技术相结合时可以提高瓜氨酸化位点的识别可信度。  图1|用于瓜氨酸化分析的生物素硫醇标签设计。a,使用生物素硫醇标签和 2,3-丁二酮对瓜氨酸肽进行衍生化。 b,HCD、ETD 或 EThcD 片段化后生物素硫醇标签衍生的瓜氨酸化肽的片段化位点。c,HCD裂解后生物素硫醇标签衍生的瓜氨酸肽标准品 SAVRACitSSVPGVR 的串联质谱图。  在接下来的实验中作者使用该生物素硫醇标签和基于质谱的自下而上的蛋白质组学方法对瓜氨酸化进行分析(图2a)。作者在体外利用 PAD(一种可以催化瓜氨酸化的酶)催化的人组蛋白 H3 蛋白来验证这个过程。作为未被PAD催化的阴性对照,未发现组蛋白的肽段被鉴定为瓜氨酸化,证明了生物素标签反应的高特异性(图 2b)。在体外 PAD 处理后,作者 发现许多精氨酸残基被催化为瓜氨酸,并且大量的位点被高可信度的鉴定为瓜氨酸化位点(图 2c),进一步表明该方法的高效性。在 HCD 碎裂后,其产生了一系列丰富的 b/y 离子,可以帮助准确的表征在同一肽段上单个(图 2d)以及多个(图 2e)瓜氨酸化位点。  图2|使用生物素硫醇标签进行体外瓜氨酸化分析。a,使用生物素硫醇标签进行蛋白质瓜氨酸化分析的实验工作流程。b、c,在体外 PAD 处理之前 (b) 和之后 (c) 组蛋白 H3 蛋白的瓜氨酸化分析。 已识别的瓜氨酸化位点在序列中以蓝色字母突出显示。 序列下方的红色矩形表示鉴定的瓜氨酸化肽,而瓜氨酸化位点以蓝色显示。 d,PAD处理的组蛋白 H3 (R64Cit) 的已鉴定瓜氨酸化肽的串联质谱图示例。 e,PAD 处理的组蛋白 H3 的同一肽上鉴定的两个瓜氨酸化位点(R70Cit 和 R73Cit)的串联质谱图示例。  接下来,作者们尝试利用所开发的方法对复杂的生物样本中的瓜氨酸化进行全局分析,并希望能够以此提供阐明生物体中瓜氨酸化调节机制的依据。首先,作者对小鼠的六个身体器官和五个大脑区域进行了深入的瓜氨酸组分析,生成了第一个小鼠瓜氨酸组组织特异性数据库。作者从432种瓜氨酸化蛋白质中以高置信度的方式鉴定了691个瓜氨酸化位点(图 3a)。更重要的是,这些蛋白质中约有 60% 未曾在UniProt 数据库检索并被报道,这一结果极大地扩展了对瓜氨酸化以及这些底物蛋白质如何受到瓜氨酸化影响的理解。作者发现结果中与 UniProt 数据库的已知的瓜氨酸位点重叠部分较少(图 3b),这可能是因为 UniProt 中描述的近 40% 的瓜氨酸化位点是基于相似性外推理论而没有实际的实验证据。此外,许多报道的位点位于组蛋白上,尤其是蛋白质末端,可能会逃过自下而上质谱策略的检测(图 3b)。图 3c 展示了单位点瓜氨酸化和多位点瓜氨酸化蛋白质分布情况,其中 70% 的已鉴定蛋白质仅有一个瓜氨酸化位点被检测到。  这个新发现的瓜氨酸化蛋白质组为推测瓜氨酸化的调控机制提供了宝贵的资源。例如,作者在髓鞘碱性蛋白(MBP)上鉴定到了九个瓜氨酸化位点,而在 UniProt 数据库中只有四个(图3d)。作者的结果提供了高质量的串联质谱图,不仅证实了已知修饰位点的存在(图3e),而且还高可信度的识别了未知的位点(图 3f)。然后作者进行了瓜氨酸化肽段的序列分析,发现在鉴定的瓜氨酸化位点两侧并没有高度保守的氨基酸序列模式(图3g),但是谷氨酸残基更频繁地出现在瓜氨酸的N末端侧附近。这与Fert-Bober 等人报道的小鼠瓜氨酸组分析结论一致。另一方面,Tanikawa 等人发现在人体组织和血浆中大约五分之一的 PAD4 底物含有 RG/RGG 基序。同样,Lee 等人及相关研究人员观察到天冬氨酸和甘氨酸残基在瓜氨酸化位点出现频率偏高。值得注意的是,这些研究使用了不同的人源细胞系或组织,因此作者的结果可能表明在不同物种之间瓜氨酸化位点周围的序列模式是不同的。为了更好地辨别瓜氨酸化蛋白质所涉及的功能,作者展示了基因本体论(GO)富集分析的热图,其显示了二十个最显著富集的细胞成分(图3h)以及KEGG途径(图3i)。作者发现小鼠大脑组织和身体器官之间存在明显差异,而瓜氨酸蛋白更多地参与大脑功能。具体来说瓜氨酸化蛋白质集中在轴突、髓鞘、核周体和突触中,因此在中枢神经系统中可能发挥着重要的作用。  图3|不同小鼠组织的大规模瓜氨酸组分析。a,不同小鼠组织中已鉴定的瓜氨酸化蛋白和瓜氨酸化位点的数量。 b,本研究中鉴定的瓜氨酸化位点与 UniProt 数据库中报告的位点比较。 c,每个鉴定的瓜氨酸化蛋白质的瓜氨酸化位点数量分布。d,本研究中确定的瓜氨酸化位点与 UniProt 数据库中关于髓鞘碱性蛋白的瓜氨酸化位点的比较。e、f,在髓磷脂碱性蛋白 R157Cit (e) 和 R228Cit (f) 上鉴定的两个瓜氨酸化位点的示例串联质谱图。g,鉴定的瓜氨酸化肽的序列。瓜氨酸化位点位于中间的“0”位置。字母的高度表示每个氨基酸在特定位置的相对频率。 h,i,使用 Metascape 生成的热图显示不同小鼠组织中显着丰富的(p 值 0.01)细胞成分 (h) (KEGG) 通路 (i)。  为了进一步拓展该方法的实用性,作者应用了二甲基化亮氨酸(DiLeu)等重标记策略,第一次实现了对瓜氨酸化进行高通量的定量研究。作者首先使用瓜氨酸化标准肽段进行测试,证明在优化反应条件下DiLeu标记和生物素硫醇标记反应可以分步进行而不互相干扰(图 4B,4C)。同时,将标准肽段按照已知比例进行4-plex DiLeu标记并混合,再进行生物素硫醇标记和瓜氨酸化分析,结果显示了非常好的定量准确性(图5)。作者进一步优化了运用该方法在复杂生物样品中进行定量分析的实验方法,并且证明此方法依然可以实现极佳的定量准确度和精确度(图6)。  图4|瓜氨酸化标准肽段测试DiLeu标记和生物素硫醇标记分步反应的特异性和效率  图5|瓜氨酸化标准肽段测试DiLeu标记和生物素硫醇标记定量分析的准确性  图6|复杂生物样品测试DiLeu标记和生物素硫醇标记定量分析的准确度和精确度  作者接下来应用该方法对DNA损伤中瓜氨酸化的作用进行了研究。作者在MCF7细胞中用三种方法造成了DNA损伤,并定量分析了蛋白质瓜氨酸化的变化。作者一共鉴定到63种瓜氨酸化蛋白以及其包含的78个瓜氨酸化位点,并发现三个实验组中的瓜氨酸化表达相比于对照组呈现出非常不同的趋势(图7A),这一结果表明瓜氨酸化在不同类型的DNA损伤模型中具有差异性的作用。通过对实验组中显著变化的瓜氨酸化蛋白进行生物过程网络分析,作者发现瓜氨酸化主要对DNA代谢,蛋白结构变化,翻译以及DNA修复等过程进行调控(图 7B,7C)。该实验结果表明蛋白瓜氨酸化对DNA损伤以及相关发病机理具有非常重要的作用。  图7|高通量定量分析研究瓜氨酸化在DNA损伤中的变化及作用(来源:Anal. Chem.)  小结  本文章介绍了一种生物素硫醇标签的设计和开发,该标签可与瓜氨酸化肽段发生特异性反应并极大地提高了瓜氨酸化的富集和检测效率。在使用标准肽和重组蛋白证明该方法的有效性后,作者进一步优化了从复杂生物样品中检测瓜氨酸化的实验过程。通过此方法对小鼠五个大脑区域和六个身体器官的蛋白质瓜氨酸化进行分析,作者鉴定出432个瓜氨酸化蛋白以及691个瓜氨酸化位点,这是迄今为止最大的数据集。该研究揭示了这种翻译后修饰可能在神经系统中发挥的关键作用,并表明它们在包括呼吸和糖酵解在内的许多代谢过程中也可能发挥着重要作用。总的来说,实验结果表明蛋白质瓜氨酸化在不同组织中具有广泛分布并参与各种生物过程,这扩展了目前对蛋白质瓜氨酸化生理作用的认知和理解。此外,作者进一步拓展了此方法的实用性,通过应用DiLeu等重标记策略第一次实现了瓜氨酸化的高通量定量研究,并利用这一方法揭示了瓜氨酸化在人体细胞DNA损伤及修复过程中的重要作用。更重要的是,该方法可以提供一种普适、简单而强大的检测方法来明确鉴定蛋白质瓜氨酸化,这也将启发和有益于未来对这种翻译后修饰在生理和病理条件下的功能作用的研究。  相关研究成果近期发表在Analytical Chemistry上的两篇文章中, 通过生物素硫醇标签辅助质谱法对蛋白质瓜氨酸化进行全局分析文章的共同第一作者是威斯康星大学麦迪逊分校博士生石亚涛,李子辉,王斌,并与中国药科大学叶慧教授课题组合作 应用二甲基化亮氨酸等重标记策略进行蛋白质瓜氨酸化高通量定量研究文章的第一作者是威斯康星大学麦迪逊分校博士生李子辉,两篇文章通讯作者为李灵军教授。更多关于李灵军教授研究团队的最新研究进展欢迎登陆课题组网站:https://www.lilabs.org/
  • 液体活检有望应用肝癌诊断,临床产业化为时尚早
    p style=" text-align: center " img title=" 0.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201710/insimg/2968e5e3-c797-4ffd-afcc-f2175fb2e23d.jpg" / /p p   “已着手试剂盒产业化生产,预计10月中旬开始在我院防癌体检中心临床使用,重点检测对象是肝癌高危人群。” /p p    strong 资本、企业、科研界“垂涎”已久的液体活检,在肝癌早期诊断上小试牛刀。 /strong /p p   10月10日,国际学术顶尖杂志《自然材料》发表了肝癌早期诊断及疗效、预后预测的新方法——通过检测少量血液中循环肿瘤DNA(又称ctDNA)特定位点的甲基化水平,将肝癌的漏诊率降低一半以上,帮助医生发现更多早期肝癌患者。 /p p   这一技术属于液体活检,由中山大学肿瘤防治中心主任、中山大学附属肿瘤医院院长徐瑞华,与美国加州大学圣地亚哥分校教授张康共同带领的中美科学家团队历时5年完成。 /p p   徐瑞华表示:“我们已经着手肝癌甲基化试剂盒的产业化生产,预计10月中旬开始在我院防癌体检中心临床使用。重点检测对象是肝癌高危人群,如既往有肝炎肝硬化病史、肝癌家族史、罹患肝癌接受了手术等治疗的人群,进一步推广到常规防癌体检人群。” /p p   除了肝癌,液体活检在过去数年里吸引了大大小小的资本、企业关注。各家企业或从海外引入技术,或自主研发,涉及的癌症种类繁多,发布的平台各式各样,已出现细分领域的龙头企业,但尚未形成明显的市场格局。 /p p   同时,作为新生事物,国内外获批的液体活检产品寥寥无几,在全球还没有统一的标准,产业整体处于科研探索、验证阶段。更关键的是,它随时可能被叫停,就像三年前基因检测临床应用突然被叫停一样。 /p p strong   早期发现新方法 /strong /p p   “肿瘤液体活检技术将迎来一个全新时代。”《自然材料》的审稿专家如此总结此次科研成果。 /p p   裕策生物CEO高志博告诉21世纪经济报道记者:“目前,液体活检的主要商业应用在产前医学领域。近年来随着技术进步,液体活检在肿瘤早筛、靶向用药指导和复发监控等方面的应用越来越多,甚至针对肿瘤免疫治疗的ctDNA-TMB检测也逐步兴起。” /p p   液体活检是体外诊断的一个分支。按照检测样本不同,肿瘤分子诊断分为传统的组织活检和新型的液体活检。 /p p   相比之下,组织活检需要通过手术或者穿刺,获取肿瘤最有代表性部位的组织作为检测样本,这种获取组织样本的方法给患者带来很大痛苦,而且有些患者的病情并不适合组织活检,因为有些肿瘤在受到手术扰动后,存在加速转移风险。该技术取样不易,也导致不能多次取样进行动态检测。 /p p   液体活检的出现让患者看到了曙光。其通过血液或尿液等对癌症做出诊断,优势在于能通过非侵入性取样,降低活检危害,甚至能有效延长患者生存期。目前液体活检的主要检测物包括血液中游离的循环肿瘤细胞(CTCs),ctDNA碎片,循环RNA和外泌体。 /p p   其中,肿瘤细胞凋亡、坏死后释放到血液中的游离DNA片段称为ctDNA。由于其携带与原发肿瘤一致的甲基化改变,理论上可以利用ctDNA的甲基化谱对肿瘤进行诊断。 /p p   但是,ctDNA在血液中的含量极微,每毫升血液中仅有约20ng,相当于一滴水的一亿分之一,并且混杂在大量正常游离DNA中。如何在这么微量的ctDNA中检测单个碱基的甲基化水平,一直是困扰科研界的难题。 /p p   徐瑞华总结了科研取得突破的关键性实验技术:从少量外周血中稳定提取微量ctDNA的手段,提高甲基化检测必需的重亚硫酸盐的转化效率,甲基化探针设计使得高通量扩增和测序成为可能等。 /p p   另外,中山大学肿瘤防治中心具有丰富的肝癌病例来源。张康表示:“这个项目对1983例临床样本进行研究,是迄今为止最大的临床样本量用于肝癌甲基化模型的研究。” /p p   该研发成果应用于临床后,或许能降低肝癌早期诊断的误诊、漏诊率。 /p p   据了解,传统的AFP(甲胎蛋白检测)早期诊断肝癌的敏感性在60%左右,这意味着单纯依靠AFP检测只能发现60%左右真正的肝癌患者,漏诊率为40% 此外,AFP对肝癌的诊断特异性在80%左右,这意味着有20%左右的非肝癌患者会由于其他原因,如妊娠、慢性肝炎肝硬化、胚胎源性肿瘤、转移性肝癌等引起AFP升高,即对肝癌的误诊率为20%。 /p p   “甲基化标志物对肝癌的诊断敏感性为84.9%, & nbsp 特异性为93.1%,这意味着漏诊率降至15%左右,误诊率更是降至7%左右,”徐瑞华指出,“我们的甲基化诊断模型还与患者的肿瘤负荷、治疗反应和复发密切相关,有利于医生及时调整治疗方案。” /p p   在此次研究基础上,徐瑞华和张康所在的团队已开始收集临床上接受靶向治疗的肝癌患者标本,希望通过统计学分析发现具有疗效预测价值的甲基化位点,预测患者对靶向药物的疗效。同时,继续研究ctDNA甲基化标志物在结直肠癌、胃癌、肺癌、乳腺癌等其他常见肿瘤中的应用。 /p p strong   大规模应用仍需时日 /strong /p p   虽然研发取得突破,但“准生证”还在路上。 /p p   徐瑞华向21世纪经济报道记者透露,目前该肝癌甲基化试剂盒已经获得3个国家医疗器械备案证,另外一个正在申报中。其团队的研究合作方也在广州科学城建立了符合GMP标准的试剂盒生产车间,并完成了中试生产,预计今年12月大规模生产,届时年供应试剂盒100万人份。 /p p   产品刚刚取得科研突破、走在申报的路上、还需要积累大量的临床应用数据,这是液体活检从业者的常态。 /p p   四年前,液体活检伴随着基因测序技术的突飞猛进进入一个全新时代。国外有Guardant Health、Foundation & nbsp Medicine、Pathway & nbsp Genomics、Grail投身其中,中国有华大基因、吉因加、泛生子、燃石、海普洛斯等公司纷纷涉足。2015年,液体活检被《麻省理工科技评论》评选为“十大突破技术”。 /p p   高志博坦言:“液体活检在不同方向上的成熟度不同,靶向用药指导较为成熟,也是基因检测公司争夺的热点。在资本的大力推动下,众多公司迅速推广检测产品抢占市场,竞争十分激烈,企业获得临床监管许可证之后,竞争优势会更加明显。” /p p   参与者众多,但正式获批的产品只有6个,包括FDA批准的三款液态活检相关的产品:杨森诊断公司的CellSearch、Epigenomics公司的EpiproColon技术和罗氏的cobas & nbsp EGFR突变检测试剂盒v2 CFDA批准的三款:杨森诊断公司的CellSearch,格诺思博公司的叶酸受体阳性CTC检测试剂盒、友芝友公司的循环肿瘤细胞快速染色液。 /p p   “液体活检技术本身面临一些困难,实现产业化之前先要解决基础研究和技术上的一些问题,像是假阳性率、ctDNA的来源鉴别、不同方法检测结果一致性、如何确定拥有临床意义的‘阈值问题’等。另外,检测标准和监管也是很大挑战。”高志博说。 /p p   高特佳投资集团执行合伙人王海蛟则认为:“产业化难题主要是产品本身的标准和临床对产品的认可,是否可以进入临床路径和指南中。临床应用现在处于各个医疗机构的个性化应用阶段,没有形成共识。” /p p   另外,产业链上游也面临技术壁垒。液体活检产业链分为上游的捕获、基因扩增、试剂以及仪器市场,中游是检测服务市场,下游数据市场。根据动脉网统计,目前国内涉足上游捕获市场的企业有13家,基因扩增相关企业6家,中游环节布局企业37家。 /p p   高志博告诉记者:“相比上游市场被国内外巨头企业垄断之外,中下游应用是个新兴市场,细分方向也很多。除特有的技术和数据之外,最重要的是做好终端服务。” /p p   即便是攻克了技术关卡获批,临床应用的挑战也不小。根据2015年中国卫计委批准的第一批肿瘤诊断与治疗项目高通量基因测序技术临床试点单位,国内有临床应用资质的企业只有五家,其余皆为公立医院。 /p p   广州市第一人民医院检验科主任技师雷秀霞指出,液体活检的应用不仅面临技术考验,价格也是一大影响因素。“很多项目因为成本原因无法开展,而且富集技术还需要临床研究积累,纳米技术、肿瘤细胞标记技术也还不完善。” /p p   即便如此,广阔的市场想象空间还是让资本、企业趋之若鹜,投资额也屡刷新高。证券公司Piper & nbsp Jaffray测算,预计2026年液体活检市场容量将达到326亿美元,其中癌症领域286亿美元,未来10年的复合增长率约保持在21.7%。 /p p   “行业还处于初创、早期阶段,没有明显的行业龙头。因为是热点,现在标的估值很高。”王海蛟说。 /p p & nbsp /p p & nbsp /p
  • 不负所托,全心为您,默克又添四个登记备案辅料
    各位药企的研发,采购的同仁们,还在为寻找高品质小众辅料发愁么,还在为供应商资质的难题担忧么?默克药用原辅料不负所托,再次帮您安排的明明白白。 在半个多月的时间里,连续成功注册了四个产品: 苯甲酸苄酯:货号101806 备案号F20200000061甘氨酸(颗粒):货号103669 备案号F20200000036甘氨酸(晶体):货号100590 备案号F20200000037氯化钠:货号137017 备案号F20200000063 以上四个产品均已可向客户出具授权信。 其中,101806 苯甲酸苄酯,是广泛用于油性和非水性的,口服及注射制剂的防腐剂/抑菌剂,在酸性条件下效果最佳。 103669 甘氨酸(颗粒),作为蛋白质保护剂,缓冲剂广泛应用于高风险应用中,为解决甘氨酸晶体自结块的问题(固有性质,与环境湿度无关),进行了预制粒,确保使用过程中的便利。针对甘氨酸常用于高风险制剂或工艺,故控制其内毒素<2.0 IU/g,需氧菌总数(TAMC)≤10 CFU/g,霉菌/酵母菌总数(TYMC)≤10 CFU/g。 100590 甘氨酸(晶体)的指标与用途与甘氨酸颗粒,仅形态为晶体状,未作预制粒处理。 137017氯化钠作为辅料在制剂中使用时,可用作致孔剂、渗透剂、张度剂,广泛应用于固体/液体/半固体制剂中,为降低在高风险制剂或工艺中应用的风险,故控制其内毒素<2.5 IU/g,需氧菌总数(TAMC)≤10^2 CFU/g,霉菌/酵母菌总数(TYMC)≤10^2 CFU/g。 默克药用辅料登记备案动态更新 目前默克可以提供授权信(LOA)的药用辅料(截至2020年05月)下表为正在进行登记备案资料准备的默克药用辅料,同时还有更多药用辅料在申报计划中,如有其他药用辅料需要登记备案支持,可与默克员工联系。根据国家药监局2019年第56号文:《关于进一步完善药品关联审评审批和监管工作有关事宜的公告》,以下是默克可以豁免登记备案的药用辅料清单(可豁免的品种包括但不限于附录3中提及的品种,只要是属于豁免类别即可)。默克药用原辅料产品:为您提供逾400种药用辅料,满足小分子与大分子药物在固体,半固体与液体制剂应用中的多种要求,主要产品涵盖了:药用级无机盐,药用级有机溶剂,低内毒素产品线,甘露醇系列产品,聚乙烯醇系列产品,山梨醇系列产品,PLA/PLGA系列产品,聚乙二醇系列产品,合成磷脂类产品等。同时提供包括叶酸类产品在内的一系列目录原料药,关键原料药中间体与高活性药物的定制合成服务,抗体偶联药物(ADC)的全工艺流程定制生产服务。 默克通过提供高品质的药用级物料,全面的应用技术与法规支持,及持续不懈地对医药行业的投入与关注,助力医药企业的快速研发与高效生产。
  • 冻干配方深度解析:不同组分的相互作用及对功能的影响
    随着生物制药的迅猛发展,冻干已经成为一种有效的技术来解决制药过程中存在的化学,物理,生物的不稳定性问题。结合冻干本身的技术特点,冻干产品开发的*目的是要保证产品质量的同时利用最短的生产时间来节约成本。产品的质量包括安全,高效,稳定,较短的复水时间,优雅的蛋糕外观等。众所周知,冻干是一个复杂的传热传质的过程,如果处理不当,在冷冻以及干燥过程中,样品中的活性成分以及赋形剂会发生一些物理或化学变化,从而破坏了各自原有的功能特性,因此需要进行采取合理的方法来加以解决,从而达到冻干制剂开发的*目的。 预冻阶段 样品溶液随着温度的降低,含有的水先冻结成冰晶析出,剩余的溶液的浓度越来越大,形成*浓缩冻结液,溶质和溶剂分离,在这个阶段,水分的结晶会导致蛋白浓度增加,赋形剂浓度增加,离子强度增加,粘度增加,赋形剂结晶或相分离,pH改变等,这些可能会影响到蛋白的稳定性。 干燥 结晶的冰通过升华去除,未结晶的冰通过解吸附去除,样品中的水分含量是一个动态变化的过程,样品会面临水分去除产生的应力,即干燥应力,导致配方中成分发生一定的变化。 储存 较低的水分含量,温度的偏差,赋形剂的相分离。常用赋形剂的功能性及物理状态赋形剂期望的物理状态常用成分保护剂/稳定剂无定形蔗糖,海藻糖填充剂晶体甘露醇缓冲液无定形磷酸盐缓冲液,组氨酸缓冲液,柠檬酸盐缓冲液等表1:常用赋形剂的功能性及期望的物理状态然而在冻干过程中,活性成分以及赋形剂之间具有复杂的相互影响,不同的浓度,不同的比例,不同的种类等都会引起一些结构状态的变化,从而导致其原本的功能丧失,比如:若海藻糖结晶会导致保护功能的丧失;若甘露醇变为无定形结构,会降低产品的关键温度,并且无定形态具有较差的稳定性,丧失了其作为填充剂的功能;若缓冲液成分结晶,会导致pH值的变化,缓冲功能丧失,蛋白稳定性受到影响。因此研究各个配方组分之间的相互影响作用对确保*产品的质量具有较大的作用。 01.糖类和填充剂功能性之间的相互影响 双糖是最常用的冻干保护剂,如蔗糖,海藻糖,双糖与蛋白的最小质量比通常为3:1到5:1,但是糖类通常会降低样品的玻璃态转化温度,使得冻干通常会花费较长的时间,因此会将糖类跟具有较高共晶融化温度的填充剂结合使用,如甘露醇,甘氨酸,这样可以让样品在较高的温度下进行干燥,形成良好的外观结构,节约干燥时间(Tang and Pikal, Pharm Res. 2004 Johnson, Kirchhoff and Gaud, J Pharm Sci. 2001)。市面上有一些药品就是以这种方式开发的,如阿必鲁泰(Tanzeum),是一种融合蛋白,糖尿病患者用药,配方中含海藻糖以及甘露醇成分;沙格司亭冻干粉注射剂(Leukine)是一种源于酵母的重组人粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子(rhGM-CSF),能够刺激各种免疫细胞的生长和活化,已用于白血病患者降低感染风险,配方中含蔗糖和甘露醇成分;鲁磨西替(Lumoxiti)是一种单抗抗癌制剂,配方中含蔗糖和甘氨酸成分。 图1:阿必鲁泰(Tanzeum)这种结合的有效性取决于:在冻干和储存过程中两种赋形剂的物理形态;正确的比例以及冻干条件。理想状态下,整个过程中糖类应当处于无定形状态,起到稳定剂的作用;填充剂在干燥之前应当充分结晶,使得样品具有良好的结构强度,提高关键产品温度,缩短冻干时间。 Part.1 蔗糖对甘氨酸填充剂结晶的抑制影响实验通过将蔗糖和甘氨酸以不同比例(从1:9到9:1)溶解于水中,分别在15℃退火1h 和不进行退火,冻干后样品通过近红外光谱测定甘氨酸的结晶度。观察到当蔗糖:甘氨酸>4时,甘氨酸失去了其填充剂的功能(Bai et al., J Pharm. Sci. 2004)。 图2:蔗糖对甘氨酸填充剂功能的影响Figure plotted from data given in Bai et al., J PHarm. Sci. 2004 Part.2 海藻糖+甘露醇功能性的相互影响不同比例的海藻糖+甘露醇溶液进行冻干,二者的比例决定了各自的物理形态以及其发挥的功能性(Jena, Suryanarayanan and Aksan, Pharm Res. 2016)。海藻糖:甘露醇甘露醇的物理形态海藻糖物理形态3:1无定形无定形2:1晶体晶体1:1晶体晶体1:3晶体无定形表2:海藻糖和甘露醇比例对其物理形态及功能性影响海藻糖在酸性条件下不会水解,具有较高的玻璃态转变温度,但是具有结晶倾向性。当冻干的条件利于海藻糖无定形形态存在时,会抑制甘露醇的结晶,相反,当冻干的条件利于甘露醇结晶形态存在时,会促进海藻糖二水合物的产生,失去其无定形结构,二者相互抑制,因此需要确定*的一个比例条件,确保各自能发挥本身应起的作用。从实验结果来看,当海藻糖和甘露醇比例为1:3时,甘露醇保持其原有的晶体形态,海藻糖保持其原有的无定形态,在配方中分别起填充剂和稳定剂的功能(Sundaramurthi and Suryanarayanan, J. Phys. Chem. Letters 2010 Sundaramurthiet. al., Pharm. Res. 2010 Sundaramurthi and Suryanarayanan, Pharm. Res. 2010 )。 Part.3 海藻糖、API(BSA)和甘露醇的相互影响海藻糖—BSA---甘露醇冻干混合液,海藻糖和BSA的不同比例对海藻糖物理形态的影响,甘露醇浓度固定在10%W/W,总的固形物含量22%W/W(Jena et al., Int J. Pharm.2019)。BSA:海藻糖甘露醇物理形态海藻糖物理形态 _ _冻结过程中干燥产品中10:1δ-甘露醇无定形无定形2:1MHH, δ-& β-mannitol海藻糖二水合物部分结晶1:1海藻糖二水合物部分结晶1:2海藻糖二水合物无定形表3:BSA和海藻糖比例对海藻糖物理形态影响实验结果表明当BSA与海藻糖比例为10:1时,海藻糖能起到良好的稳定剂作用。 Part.4 蔗糖和甘露醇的相互影响除了抑制作用外,糖可能会改变甘露醇的存在形式,甘露醇有几种形态存在,无水甘露醇(α-,β-,δ-)和半水合物-MHH。研究发现当蔗糖:甘露醇为1:4时,蔗糖会保留无定形态,甘露醇为结晶态(部分以MHH形式存在),MHH甘露醇在*的干燥产品中是不希望存在的,在储存的过程中,MHH会脱水,释放水分,水分可能会跟产品中的其他组分进行反应,无定形状态的蔗糖吸收水分后会发生结晶,从而失去了对活性成分的保护功能(Thakral, Sonjeand Suryanarayanan, Int J. Pharm. 2020)。因此,综上所述,开发稳定的冻干产品配方,并达到期望的产品质量属性,需要正确地选择赋形剂的浓度,包括糖与填充剂的比例,蛋白与糖的比例,并且需要对冻干条件进行优化。 02.API/赋形剂对缓冲液功能性的影响 缓冲液需要加入到溶液中进行pH的控制。常见的缓冲液包括磷酸钠缓冲液,磷酸钾缓冲液,组氨酸缓冲液,tris 缓冲液,柠檬酸盐缓冲液,琥珀酸盐缓冲液等。冻干产品缓冲液的选择需要考虑蛋白的pKa以及缓冲液组分的结晶倾向,如磷酸钠缓冲液中,酸性的磷酸二氢一钠是无定形态;碱性的磷酸氢二钠在冻结过程中会结晶成Na₂ HPO₄ 12H₂ O,导致冻结浓缩液的pH降低,失去了缓冲液的功能,因此缓冲液成分的结晶往往是不期望的。 Part.1 缓冲液,蛋白,糖之间的相互影响有实验研究了10mM 磷酸钠缓冲液,100mM 磷酸钠缓冲液,含5% w/w的纤维二糖,纤维二糖,在低pH下不会水解,不会结晶(通过在冻结过程中测定其pH值以及使用原位X射线衍射仪对结晶组分进行鉴定)以及100mM 磷酸钾缓冲液三种缓冲液与纤维二糖,蛋白之间的相互影响,如下表所示(Thorat, Munjal, Geders and Suryanarayanan, J. Control Rel.2020)——缓冲液糖蛋白pH变化Na₂ HPO₄ 12H₂ O结晶100mM磷酸钠--- _4.1YES5%W/W纤维二糖 _1.1NO---10mg/ml BSA3.1YES5%W/W纤维二糖10mg/ml BSA1.0NO10mM磷酸钠 _ _2.8YES _10mg/ml BSA0.6NO100mM磷酸钾 _ _-0.2---_10mg/ml BSA-0.2---表4:缓冲液、糖及蛋白成分对pH变化的影响样品中活性成分蛋白、糖与缓冲液之间具有协同作用,蛋白可以抑制缓冲液结晶,使其保持无定形状态,缓冲液反过来可以维持特定的pH值,增加蛋白的稳定性;一定浓度的糖可以抑制缓冲液的结晶,保持其无定形态,从而维持特定的pH值,提高蛋白稳定性。 Part.2 甘氨酸对磷酸钠缓冲液结晶以及pH变化的影响磷酸钠缓冲液浓度甘氨酸浓度(%W/V)pH改变10mM无定形~1.50.4~0.50.8~2.5>0.8~2.7100mM--~3.20.4~2.70.8~2.4>0.8活动时间:12月1日-12月31日本轮活动奖品:兔年定制日历/挂历(奖品见下图)活动参与方式:1. 在德祥Tegent公众号12月中,发布的任意一篇文章后评论,评论越精彩,中奖几率越大;2. 我们将会在每篇文章后评论的粉丝中抽取一名幸运粉丝,送出奖品;3. 中奖名单将会在下一期推文公布!记得要关注德祥不要错过哦!4. 中奖的粉丝请将收件信息发送到德祥Tegent公众号后台,包含:姓名、联系方式、收件地址;5. 12月1日-12月31日内,每周每篇的推文文后进行评论,都有机会获得不同的奖品。 *图片来源于网络,旨在分享,如有侵权请联系删除
  • 应用 | 乳化剂对氨基酸洁面膏性能的影响
    研究背景皂基类产品有非常强的清洁力,但对皮肤刺激性较强,市场上逐渐兴起氨基酸型清洁产品。常见的氨基酸表面活性剂有甘氨酸型、肌氨酸型、谷氨酸型以及丙氨酸型,而其中甘氨酸型表面活性剂因其易于冲洗,洗后干爽柔滑的使用感被广泛应用于洁面产品中。在实际产品开发中,往往会利用甘氨酸型表面活性剂在pH 6~7时部分酸化形成结晶的特性来制备洁面膏,但是这类产品在研制过程中容易出现发泡能力弱、制备料体稀薄、长时间放置后料体出水或外观粗糙等问题,目前主要通过调整配方中多元醇的种类及添加量,调节产品pH值或者添加高分子来解决,而乳化剂对结晶型氨基酸洁面膏性能影响的研究报道较少。本文主要通过动态泡沫分析仪等,研究了4种不同乳化剂对结晶型氨基酸洁面膏性能的影响,以期为洁面膏中乳化剂的选择提供实践基础以及理论支持,为开发兼具使用性及稳定性的洁面产品提供新的解决思路。实验仪器1.1样品制备表1.洁面膏基础配方1.2 泡沫性能测试DFA100动态泡沫分析仪 泡沫测试采用KRÜ SS的动态泡沫分析仪DFA100完成,包括泡沫高度分析以及泡沫结构分析。首先,用去离子水将洁面膏配成质量分数为10%的溶液,然后用注射器移取50 mL溶液至组装好的量筒配件中。将固定量筒的底座支架插入仪器中,进行泡沫测试。设置参数:发泡方法:搅拌器;搅拌速度:3000 r/min;搅拌3s停止3s(便于记录泡沫高度),循环15次;测试时间:15 min;照相机高度:55 mm;测试温度:25 ℃。结论与讨论2.1 乳化剂对泡沫性能的影响根据表1配方,考察不同类型乳化剂对结晶型氨基酸洁面膏的泡沫性能影响,其中1#配方为不添加乳化剂的空白组,泡沫高度结果如图1。 图1.不同乳化剂制备的洁面膏泡沫高度由图1可知,加入乳化剂,洁面膏泡沫量有不同程度的减少。空白组稳定后的泡沫高度为127.1 mm,其次是泡沫高度与其接近的2#,3#和5#配方,高度分别为126.6 mm,126.1 mm和126.7 mm;4#配方对泡沫总量减少较为明显,泡沫高度为119.4 mm。泡沫结构可以分析泡沫的细密程度以及泡沫的稳定性。图2为稳泡阶段的平均气泡面积随时间的变化曲线,图3为测试结束时的泡沫结构照片。由结果可知,除Eumulgin® S21外,乳化剂的加入都能提高泡沫的细密程度以及稳定性,其中5#配方的泡沫最绵密,稳定性也最好,在测试时间内粒径变化最小,其次是3#与2#配方。定义每平方毫米内气泡个数衰减一半的时间为泡沫半衰期,则1#~4#配方的半衰期分别为615,626,637和553 s,而5#配方在测试周期内未观察到半衰期。这也说明用Hostacerin® DGSB,Hostaphat® KW340D 和Plantasens® Emulsifier HP 30作为乳化剂能使结晶型氨基酸洁面膏的泡沫更加细密稳定,同时又不影响泡沫量。而Eumulgin® S21使洁面膏的泡沫量减少,同时泡沫也更容易变大而破裂。乳化剂由于具有表面活性,在气泡中将被吸附在空气-水的界面,与表面活性剂共同稳定泡沫。结合泡沫的稳定性因素分析,乳化剂可能会增加气泡间液膜强度,减缓气体间的扩散导致泡沫增大,从而提高泡沫的稳定性。Eumulgin® S21为聚醚类乳化剂,但配方中存在较高含量的多元醇和盐,这使得聚醚类乳化剂的浊点降低,从而改变乳化剂的亲水亲油平衡,在体系中的溶解度有限,在气-液界面形成棱镜铺展,取代表面活性剂,从而起到消泡的作用。其中Plantasens® Emulsifier HP 30是一种液晶乳化剂,易于形成多层结构,这也可能是其泡沫稳定性最好的原因:多层液晶结构能赋予气泡间的液膜更高的粘度,可以防止或减慢排液的过程;而且液晶相的存在能增大气-液界面的曲率半径,从而减弱气泡间的Laplace压力;此外,液晶结构还能更大程度的增加液膜的力学强度和刚性,以抵御引起气泡破裂的热和机械扰动。 图2.不同乳化剂制备的洁面膏泡沫大小图3.不同乳化剂制备的洁面膏微观泡沫结构结论通过动态泡沫分析仪等研究了4种不同类型乳化剂对以椰油酰甘氨酸钠为主要表面活性剂的结晶型洁面膏的影响,包括泡沫高度和结构等,得出以下结论:磷酸酯类乳化剂Hostaphat® KW340D能提高洁面膏的泡沫稳定性;Eumulgin® S21作为聚醚类乳化剂,在多元醇与盐含量较高的体系中浊点降低,使得其与体系的兼容性变差,从而导致泡沫量明显减少,泡沫的稳定性也最差;液晶型乳化剂Plantasens® Emulsifier HP 30能显著提高泡沫的细密程度与稳定性,这可能是液晶乳化剂在体系中易于形成多层结构,从而使泡沫更加稳定。以上研究也为洁面膏中乳化剂的选择提供一定的实践结果与理论分析,因此在实际配方过程中,可挑选合适的乳化剂或乳化剂组合来达到改善洁面膏特定性能的目的。此文版权来自科莱恩化工(中国)有限公司,内容有所删减,全文请查看:张美龄,王晨茜,许明力,朱晨江.乳化剂对结晶型氨基酸洁面膏性能的影响[J]. 日用化学品科学, 2022,45(6): 43-47.
  • 得利特升级多款液体介质体积电阻率测定仪
    石化产业是国民经济重要的支柱产业,产品覆盖面广,资金技术密集,产业关联度高,对稳定经济增长、改善人民生活、保障国防安全具有重要作用。但仍存在产能结构性过剩、自主创新能力不强、产业布局不合理、安全环保压力加大等问题。石油化工产业作为高污染性产业,面临结构性改革的矛盾,国家政策引导对于促进石化产业持续健康发展具有重要意义。得利特顺应发展研发生产了系列石油产品分析仪器。最近技术人员仍然继续着研发工作并且将原来的产品做了部分升级改造。A1150液体介质体积电阻率测定仪符合DL/T421标准,适用于测定绝缘油和抗燃油体积电阻率,可广泛应用于电力、石油、化工、商检及科研等部门。仪器特点采用双CPU微型计算机控制。控温、检测、打印、冷却等自动进行。采用**转换器,实现体积电阻率的高精度测量。具有制冷和加热功能。整机结构合理,安全方便。技术参数测量范围:0.5×108~1×1014Ωcm分辨率:0.001×107Ωcm重复性: ≤15% 再现性: ≤25%控温范围:0~100℃ 控温精度:±0.5℃电极杯参数:极杯类型:Y-18      极杯材料:不锈钢显示方式:液晶显示打印机:热敏型、36个字符、汉字输出环境温度:5℃~40℃ 环境湿度:≤85%工作电源:AC220V±10% ,50Hz功 率:500W外形尺寸:500mm×280mm×330mm重  量:17.5kgA1151油体积电阻率测定仪按DL421.91《绝缘油体积电阻率测定法》的电力行业标准为依据,根据有源电桥的原理研制成功的一种新型电阻率测定专用仪器。具有结构简单、线性度好、灵敏度高、测试结果稳定、操作安全等优点,其性能远高于通常的电压电流法。仪器由参数测量系统、油杯加热控温系统两部分组成,具有自动计时、液晶显示功能。可测量绝缘油体积电阻率。 技术参数测试电压:500VDC测试范围: 10 7~10 13Ωcm重复性: >10 12Ωcm ≯25% ,<10 12Ωcm ≯15% 加热功率: 100W 控温范围: 10℃~100℃ 控温精度: ±0.5℃ 测量误差: ≤±10%测试电极杯: 3个环境温度:0~40℃相对湿度:≤85% 工作电源: AC220V±10%,50Hz
  • 广东省农业标准化协会发布《大蒜及其制品中蒜氨酸含量测定》团体标准征求意见稿
    各有关单位及专家:由华南农业大学等单位提出的《大蒜及其制品中蒜氨酸含量测定》团体标准已完成征求意见稿,为保证团体标准的科学性、实用性及可操作性,现公开征求意见。请有关单位及专家认真审阅标准文本,对标准的征求意见稿(见附件1)进行审查和把关,提出宝贵意见建议,并将意见反馈表(见附件2)于2023年10月17日前以邮件或传真的形式反馈至协会秘书处,逾期未回复按无意见处理。感谢您对协会工作的大力支持!附件1:《大蒜及其制品中蒜氨酸含量测定》征求意见稿附件2:团体标准征求意见反馈表(联系人:钱波;电话/传真:020-85161829;邮箱:gdnybzh@163.com) 广东省农业标准化协会2023年9月18日附件1:大蒜及其制品中蒜氨酸含量测定-征求意见稿.pdf附件2: 团体标准征求意见反馈表.doc
  • DENSsolutions液体杆——冷冻电镜互补方案新选择!
    两亲分子在选择性溶剂中发生自组装,可形成多种高级结构。在生物系统中,两亲分子的组装形成细胞膜,运输载体和反应容器,其具有精确控制的尺寸和含量。在合成系统中,表面活性剂,磷脂和嵌段共聚物形成各种两亲性结构,例如胶束,囊泡,环形和双连续结构,其可用于生物医学,食品科学,分离科学和模板合成等。为了设计特定的结构,并实现一般在自然界中观察到的精确控制,需要了解组装过程的热力学和动力学过程。尽管之前的研究做出了重大努力,两亲自组装结构演化的分子机制仍未完全解决,特别是在控制失衡-平衡途径方面。两亲性自组装结构可以通过自上而下或自下而上的方法制备。对于嵌段共聚物体系的自下而上组装而言,其自组装过程的第一步一般是球形胶束的形成,其可以稳定或转化成其他结构,例如圆柱体或囊泡。众所周知,在特定条件下,均聚物溶液可以进行液 - 液相分离,由旋节线分解过程形成富含聚合物的液滴。Sato和Takahashi理论上描述了在弱两亲性条件下两亲共聚物体系中如何发生相分离,但对于其他两亲性过程中的相分离过程并未进行讨论和验证。近日,来自荷兰Eindhoven University of Technology的吴杭隆和Alessandro Ianiro等人于Nature Chemistry杂志上发表了题为“Liquid–liquid phase separation during amphiphilic self-assembly”的文章,文中作者利用DENSsolutions 原位液体样品杆结合透射电镜首次直接观察到囊泡的形成过程,显示了液体前体相的形成并揭示了相分离在囊泡形成过程中的作用,对Sato和Takahashi的理论框架进行了修正,证明相分离应该在各种两亲系统的自下而上自组装过程中发生。对于高分子材料而言,因其不耐受电子束辐照,对于这类材料以往均是采用冷冻电镜进行表征,本文中作者利用DENSsolutions的原位液体杆结合普通透射电镜进行实验,得到了与冷冻电镜相比,分辨率仍然很好的照片,同时还可以观察到原位过程。这对于很多仅可以使用冷冻电镜完成的实验提供了新的实验思路。
  • 实用建议:如何合理设计稳定的冻干蛋白配方(二)
    本篇继上一篇“实用建议:“如何合理设计稳定的冻干蛋白配方(一)”继续为大家分享蛋白样品冻干的理想赋形剂有哪些、基于成功蛋白冻干配方会导致Final失败的一些细节问题等。 》》》对于蛋白样品,理想的赋形剂有哪些?从冻干对蛋白的所有危险以及我们需要在各个环节考虑的所有因素来看,快速开发一个稳定的蛋白配方看起来似乎是不可能的。幸运的是,如果我们能够采用合理的方法对配方进行很好的设计,大多数的配方问题是可以得到快速解决。这里,我们主要是对初始配方成分的选择提供基础。在一些情况下,初始的配方很有可能就是走向市场的Final产品。给定的组分,进行不同微小的修改,已经被成功地用于蛋白药物。需要强调的是对于冻干配方,在能够提供良好稳定性和结构的情况下,成分越简单越好。所加入的赋形剂都须要有数据证明对配方起有益的作用。01给定蛋白质维持稳定性的具体条件对于一些通用型的稳定剂,可以有效地保护绝大多数的蛋白质,在选择这些稳定剂之前,我们有必要通过优化影响蛋白物理和化学稳定性的具体因素来选择合适的稳定剂。影响蛋白物理和化学稳定性的具体因素:1. 避免极端的pH值可以显著降低蛋白脱氨基的几率。而且,通过优化溶液的pH值,可以显著提高蛋白在冻干过程中抵抗去折叠的能力。2. 还应该研究其他能提高蛋白质稳定性的特异性配体(通过增加去折叠的自由能)。肝素和其他聚阴离子对生长因子的稳定性影响就是一个很好的例子。3. 其它需要考虑的重要因素是离子强度对蛋白的去折叠和聚合的影响。须意识到,在预冻过程中,由于冰的形成将溶液浓缩,离子强度可增加50倍。因此负责原料药纯化和做药物配方前研究的人员已经对这些问题有了深刻的认识,配方科学家应该在着手设计冻干配方之前与他们进行沟通。即使在针对蛋白质稳定性优化的特定的溶液条件下,但是如果样品需要幸免于冻干的损害并长期保存,有必要加入一些其它的保护剂。首先,我们考虑一些已经用在冻干蛋白配方中的成分,但它们不能提供蛋白的稳定性,而且可能会促进蛋白在储存期间的破坏。我们将提供一个简单、有效的思路,并且讨论选择这些成分的原理。02不能提供蛋白稳定性的赋形剂部分多聚物作为赋形剂的优缺点在冻干工艺的快速开发过程中,为了获得一个强壮的蛋糕结构,一些多聚物,如葡聚糖,羟乙基淀粉,因具有较高的塌陷温度,导致Final产品的Tg也会比较高,常常是受欢迎的赋形剂。不好的是,这些多聚物在冻干过程中不能抑制蛋白结构的去折叠,因此在后续的储存中不能提供稳定性。无法抑制冻干诱导变性的原因大概是聚合物过大而无法与蛋白质氢键合,无法代替脱水过程中损失的水,或者是因为聚合物与蛋白质形成了分离的无定形相。尽管当这些多聚物单独使用时不是一种很好的稳定剂,但是经证实,如果其结合双糖稳定剂可以具有较好好的作用。冻干过程中的有效稳定剂对大量的化合物进行测定,显示在冻干过程在较有效的稳定剂是双糖,但是避免使用还原性糖。还原性糖在冻干过程中可以有效抑制蛋白结构的去折叠,但是在干燥样品的储存过程中,可以通过美拉德反应(糖的羰基和蛋白质上的游离氨基)降解蛋白,结果形成含有降解蛋白的棕色糖浆,而不是含活性蛋白的白色蛋糕状结构。通常,我们减缓这个过程的方法是将样品储存在零度以下,这就失去了产品冻干的意义,这些还原性的糖包括:葡萄糖,乳糖,麦芽糖,麦芽糊精等。在早期的研究中,晶体类的填充剂如甘露醇,甘氨酸在冻干过程中不能提供蛋白很好的稳定性,但是,一些配方使用了这两种物质的混合物,并且成功地推向了市场。在这些案例中,甘露醇和甘氨酸适当的比例可以导致一大部分的化合物保持无定形状态。这部分无定形状态的化合物足以抑制冻干过程中蛋白的去折叠并且提供长期储存的稳定性。但是建议谨慎选择这种方法,因为达到合适的工艺条件再加上合适的赋形剂比例,既耗时又很难办到的。03赋形剂的合理选择如何合理的选择赋形剂?案例分享举个具体的案例说明,假设:1. 蛋白药物的浓度定在2mg/ml;2. 主要的降解途径是冻干后或复水后蛋白的聚合以及储存期间蛋白的脱氨基;3. 优化具体的条件(如用柠檬酸盐缓冲液控制pH为6)只能将冻干和复水后聚合程度降到10%,尽管样品在低于Tg温度的20℃下进行储存脱氨基速度仍然不能接受。加入晶体类的膨胀剂,如甘露醇,保持样品强壮的结构及良好的外观。在这种情况下,主要缺少的成分是非还原性双糖,其在干燥样品中会与蛋白形成无定形的结构,作为主要的稳定剂,主要选择蔗糖或海藻糖。它们在预冻阶段能够很有效地保护蛋白并且能够很好的抑制复水过程中蛋白结构的去折叠。预冻阶段的保护取决于初始糖的总浓度,有时,超过5%(w/t)的浓度可以尽可能大程度地保持蛋白的稳定性。相反,在干燥阶段,蛋白的保护取决于Final糖和蛋白的质量比。一般来说,糖和蛋白的重量比至少为1:1时,可以提供较好的稳定性,当达到5:1时,可以达到很佳的稳定性。保持蛋白的浓度不变,选取一定范围的糖浓度进行筛选和检测,通过干燥样品中天然结构保留率以及复水后蛋白聚合降低的程度来确定最合适的浓度。一般来说,合适的糖浓度,可以在冻干过程中提供蛋白很好的稳定性,并且如果Final样品的Tg高于储存温度,在后期的储存期间也可以提供蛋白较好的稳定性。例如,假定最高的储存温度为30℃,那么Final产品的Tg >50℃应该是稳定的,但前提是Final样品的含水量需要达到允许的水平,因为水分的存在会降低样品的Tg。可以使用DSC检测每种样品的Tg值。蔗糖/海藻糖如何选择?蔗糖和海藻糖,作为两种常用的稳定剂,均有其优势和劣势,可根据不同的情况进行选择:● 在任何水分含量的样品中,海藻糖均会有较高的Tg,因此较为容易冻干。另外Tg >50℃的条件可以允许样品有较高的残留水分。然而,技术工程师应该能够针对这两种双糖设计经济有效的工艺。如果样品中蛋白浓度较高,可以提高Tg,这样就会弱化海藻糖的作用;● 与蔗糖相比,海藻糖更能抵抗酸解,双糖水解后会产生还原性的单糖,这是需要避免的。通常情况下,如果pH不是很低,如pH4左右或更低,这个应该不是很大的问题;● 蔗糖在冻干过程中抑制蛋白去折叠方面看似比海藻糖更有优势,当蛋白在预冻阶段非常不稳定(需要较高的糖浓度)和/或蛋白浓度较高时,这种优势更明显。海藻糖的相对不稳定性是由于在预冻和干燥过程中其更易于与蛋白之间产生相分离。对于给定的配方,这是否会有问题不能被预测,因此,每种制剂配方都需要检查其保护蛋白的能力。表面活性剂的作用在这里,我们案例中的配方可能就比较完整了,就像许多蛋白质的情况一样。然而,我们假设,即使蔗糖完全抑制可检测的蛋白质去折叠,正如用红外光谱对干燥固体的结构分析所评估那样,在复水后,仍然有1%的聚合蛋白。因为在原始的样品中是没有任何聚合的,假设在冻干过程中,一小部分蛋白发生了去折叠,在复水后,部分这些分子又重新折叠,但是部分聚合在一起。这个实际上看起来是个很普遍的问题,就像在冻干之前一些处理造成的聚合。幸运的是,通过在配方中加入一些非离子型表面活性剂,如聚山梨醇酯(吐温)通常可以抑制蛋白的聚合。要求的浓度通常比较低(<0.5% w/v),通过将表面活性剂滴定到包含所有其它组分的冻干制剂中,可以识别出理想浓度。应避免加入过量,因为表面活性剂在室温下是液体的状态,如果浓度较高,会降低配方的玻璃态转变温度。然而,通常在优化蛋白质稳定性所需的非常低的浓度下,不会有问题。表面活性剂看作是画龙点睛,通常在冻干产品配方中加入表面活性剂是有利的,可以抑制处理过程中界面引起的去折叠和聚集(如起泡夹带或瓶-液界面引起的)。最重要的是表面活性剂在冻干/复水过程中抑制聚合的能力,目前还不太清楚表面活性剂的保护在哪一步起作用的。有资料证明,表面活性剂在冻融及复水过程中可减少蛋白聚合并且在预冻阶段有助于抑制蛋白的去折叠,对干燥固体中聚集物特定红外波段的检查表明,表面活性剂可以抑制冻干过程中产生的聚集。在复水过程中,曲折叠分子的聚合能通过表面活性剂得到抑制,猜测是通过分子之间的相互作用和/或作为一种润湿剂,加速冻干产品的溶解。如果显示表面活性剂在复水过程中是有益的,则可以通过在稀释剂中加入表面活性剂来达到这种效果。 》》》还有哪些意想不到的危险可能会导致失败?尽管根据上述给出的建议,对于给定蛋白,我们可以设计出成功的配方,但是,还有其他一些问题可能会导致Final失败,特别是在长期储存期间。● 赋形剂中经常会有一些污染物,这些会导致蛋白快速的化学降解,糖类和甘露醇中会含有过渡金属元素,表面活性剂可能被过氧化物污染,所有的这些可以促进蛋白的氧化;● 在储存过程中,水分从胶塞转移到产品,引起水分参与的降解,直接损坏蛋白,并且降低蛋白的Tg,加速蛋白的降解,特别是当储存温度高于Tg 时;● 即使在高温(如40℃)下的储存稳定性研究中,一切都表现出理想的状态,但有一个常见的,但很少报道的事件可能是灾难性的,这个问题可以用下面的故事来说明。产品在实验室中在40℃下储存可以保持几个月的稳定性,在冬季,产品在运输过程中也保持良好的稳定性,没有来自消费者的问题报告,然而,有时在夏季,运输后,在室温下储存仅2周后发现产品过度降解,用差示扫描量热仪DSC对一开始的干燥粉末进行了检查,给出了合理的解释,结果发现,制剂中的甘露醇没有全部结晶,而是形成了Tg约为45℃的亚稳玻璃态,当在夏季运输过程中,超过了这个温度时,甘露醇变发生结晶,最先与甘露醇结合的水被转移到了剩余的无定形相中,蛋白相的水含量增加,降低了它的玻璃化转变温度,因此,加速了蛋白质的降解。这个问题可以使用DSC设计合理的退火方案使甘露醇再预冻阶段全部结晶来避免,另外也可以通过调整甘露醇的浓度,降低残留水分含量,使甘露醇即使在45℃的条件下也不会结晶。 》》》对于给定的蛋白药物,这些信息足够吗?对于大多数的蛋白,上面给出的建议一般会设计出成功的配方,但是,每种蛋白都有其独特的物理化学特性和稳定性要求。因此,针对每种不同的蛋白,配方也需要自定义设计。结合蛋白本身的特性知识以及选择合理的赋形剂可以快速设计出稳定的冻干蛋白配方。最后,在快速冻干工艺中保持干物质的物理性质和在干燥后获得天然的蛋白质之间需要折衷,研究表明:当蔗糖结合葡聚糖一起使用时,由于蔗糖的作用,蛋白质的天然结构可以保留在干燥的固体中;葡聚糖的存在提高了制剂的Tg,并提供了一种无定形的填充剂,快速干燥的同时保留了所需的蛋糕性质;其他的一些聚合物有可能提供与葡聚糖相同的优势,如羟乙基淀粉也具有较高的Tg,通常比葡聚糖更容易接受用于肠胃外给药。期望可以合理地利用这些多聚物作为Tg的调节剂,使得制剂更稳定,更容易快速冻干。莱奥德创冻干技术分享关注“莱奥德创冻干工场“,立即获取冻干线上技术分享内容。基于对于冻干研发的一些考量,莱奥德创创建了金字塔冻干技术分享平台:包含了从冻干理论基础,到配方和工艺开发,再到放大及生产,以及进阶的设备管理和线上线下专题内容分享。内容结合了来自Biopharma的冻干理论指导体系、来自于莱奥德创产品经理及应用工程师的实践经验总结及国内外专家的专题内容。获取方式Step 1:关注公众号 扫码关注莱奥德创公众号Step 2:点击菜单栏“冻干讲堂” Step 3:点击你感兴趣的内容Banner Step 4:开始学习 如果您对上述设备或冻干服务感兴趣,欢迎随时联系德祥科技/莱奥德创,可拨打热线400-006-9696或点击下方链接咨询。译自:《Rational Design of Stable Lyophilized Protein Formulations:Some Practical Advice》 John F.Carpenter,Michael J.Pikal,Byeong S.Chang,Theodore W.RandolpH pHarmaceutical Research, Vol.14,No.8,1997* 如有理解错误之处,还请参考原文关于莱奥德创冻干工场上海莱奥德创生物科技有限公司专注于提供前沿的冻干设备应用和制剂开发相关服务,依托于合作伙伴加拿大ATS集团SP品牌和英国Biopharma Group等的紧密合作,致力于促进中国生物医药技术创新升级,助力中国大健康行业的持续发展。莱奥德创在上海及广州设有实验室,拥有专业的技术团队及国内外专家支持体系。莱奥德创面向生物制药、食品科学等各个领域行业客户,提供冻干研发、放大、委托生产及培训等服务。前期研发● 产品配方特征研究:共晶点温度(Te)、塌陷温度(Tc)、玻璃态转化温度(Tg'、Tg)测定等;● 实验室工艺开发:冻干工艺开发:冻干制剂配方开发,工艺确定,申报材料撰写;● 冻干工艺优化:利用中试冻干机上PAT工具优化及缩短工艺;● 冻干产品质量指标测试:水分含量,冻干饼韧度分析;● 咨询服务:如产品外观问题、产品质量问题、其他troubleshooting等;工艺放大/技术转移● 冻干工艺转移/放大: 远程技术指导+现场服务;● 小批量冻干生产(NON-GMP),临床一期生产(GMP);其他业务● 企业小团队线上线下培训服务:冻干原理,工艺开发,设备使用维护等;● 冻干设备租赁服务。400-006-9696www.lyoinnovation.com莱奥德创冻干工场中国(上海)自由贸易试验区富特南路215号自贸壹号生命科技产业园4号楼1单元1层1002室德祥科技德祥科技有限公司成立于1992年,总部位于中国香港特别行政区,分别在越南、广州、上海、北京设立分公司。主要服务于大中华区和亚太地区——在亚太地区有27个办事处和销售网点,5个维修中心和2个样机实验室。30多年来,德祥一直深耕于科学仪器行业,主营产品有实验室分析仪器、工业检测仪器及过程控制设备,致力于为新老客户提供更完善的解决方案。公司业务包含仪器代理,维修售后,实验室咨询与规划,CRO冻干工艺开发服务以及自主产品研发、生产、销售、售后。与高校、科研院所、政府机构、检验机构及知名企业保持密切合作,服务客户覆盖制药、医疗、商业实验室、工业、环保、石化、食品饮料和电子等各个行业及领域。德祥始终秉承诚信经营的理念,致力于成为优秀的科学仪器供应商,为此我们从未停止前进的脚步。我们始终相信,每一天都在使这个世界变得更美好!
  • 【新品上线】得利特最新推出液体介质体积电阻率测定仪
    新品推荐——液体介质体积电阻率测定仪01产品介绍产品名称:液体介质体积电阻率测定仪型号:A1153执行标准:DL/T 421-2009《电力用油体积电阻率测定法》A1153液体介质体积电阻率测定仪适用于测定绝缘油和抗燃油体积电阻率。可广泛应用于电力、石油、化工、商检及科研等部门。02仪器特点1采用双CPU微型计算机控制。反应速度快,抗干扰强。2进样,控温、检测、打印、冷却,清洗自动进行,操作简便。3采用三电极双控温结构,控温精度高,温度波动≤0.5℃,避免因温度波动影响结果。4电极采用特殊工艺加工,表面光滑度Ra≤0.012μm,确保电极间隙2mm,从而使结果更准确。5电极杯绝缘材料选用PTFE高分子材料,受热不变型,且不吸水,既能保证空杯电容又有利于清洗油杯。6同时具有制冷和加热功能,既可以做绝缘油也可做抗燃油。一机两用经济实惠。7具有开盖防触电保护功能,开盖自动切断高压。03技术参数•测量范围:0.5×106~1×1015Ωm •分 辨 率:0.001×107Ωm•重 复 性:>1010 Ωm,≯25% <1010 Ωm,≯15% •再 现 性:≤25%•控温范围:10~100℃ •控温精度:±0.5℃•空杯电容:30pF±1pF •实验电压:DC 500V•显示方式:液晶显示•打 印 机:热敏型、36个字符、汉字输出 •工作电源:AC220V±10%,50Hz•功 率:500W•外形尺寸:500mm×380mm×350mm•重 量:17.5kgEND
  • 使用超高效合相色谱分析短杆菌肽
    使用超高效合相色谱(UPC2)分析短杆菌肽 Sean M. McCarthy, Andrew J. Aubin, 和 Michael D. Jones 沃特世公司(美国马萨诸塞州米尔福德) 应用效益 ■ 快速分离短杆菌肽 ■ 载量线性响应 ■ 准确、高精度分析短杆菌肽的方法 ■ 有可能用于其它疏水性肽和蛋白质 沃特世解决方案 ACQUITY UPC2系统 ACQUITY® SQD ACQUITY UPC2 CSH氟苯基色谱柱 Empower&trade 3软件 关键词 超高效合相色谱、UPC2、疏水性肽、短杆菌肽 简介 用反相液相色谱(RPLC)分析疏水性肽和蛋白质难度很大,因为溶液中经常需要使用洗涤剂保持疏水性物质的稳定性,而这些洗涤剂容易发生聚集和/或沉淀,严重影响它们的回收,这些因素以及其它原因使得难以用RPLC分离疏水性肽和蛋白质。 在本应用纪要中,我们为您介绍一种在ACQUITY UPC2TM系统上使用沃特世(Waters® )超高效合相色谱技术分离典型跨膜肽-短杆菌肽的方法。 短杆菌肽是由芽孢杆菌产生的一种常见和已被良好表征的跨膜肽物质,它被用作对抗革兰氏阳性和某些革兰氏阴性细菌的局部用抗生素,短杆菌肽包括通用组成为甲酰-L-缬氨酸-甘氨酸-L-丙氨酸-D-亮氨酸-L-丙氨酸-D-缬氨酸-L-缬氨酸-D-缬氨酸-L-色氨酸-D-亮氨酸-L-X-D-亮氨酸-L-色氨酸-D-亮氨酸-L-色氨酸-氨基乙醇的一族化合物,其中X取决于短杆菌肽分子,即分别占总短杆菌肽量约87.5%、7.1%和5.1%的革兰氏A(X=色氨酸)、革兰氏B(X=苯丙氨酸)和革兰氏C(X=酪氨酸),1需要交替的D和L氨基酸单元构成_-螺旋状。 我们研究了色谱柱化学品、流动相改性剂和梯度斜率对分离短杆菌肽的影响。采用优化方法分离市场上销售的非处方药物(OTC),将测定的短杆菌肽浓度与标示量进行对比。采用质谱仪测定短杆菌肽的浓度,采用选择离子谱表征每种物质。在ACQUITY UPC2系统上使用我们的方法,可得到线性和可重复的结果&mdash &mdash 测定的OTC制剂浓度为标示量的98.4%。 试验 测试条件 除非另有说明,以下是用于所有色谱最终方法的最佳条件。 UPC2测试条件 UPC2系统: ACQUITY UPC2 检测器: PDA、ACQUITY SQD PDA @ 280nm,分辨率为6 nm(补偿400至500 nm) 色谱柱: ACQUITY UPC2 CSH 氟苯基,3.0 x 100 mm, 1.7 &mu m 柱温: 50 ° C 样品温度: 15 ° C UPC2 ABPR: 1885 psi 进样量: 1 &mu L 流速: 2.0 mL/min 流动相A: CO2 流动相B: 含0.1%TFA的甲醇(除非另有标示) 梯度: 20%至30% B,1.5min SQD条件 离子源: ES+ 锥孔电压: 20 V 毛细管电压:3.7kV 源温度: 150 ° C 脱溶剂气温度: 500 ° C 脱溶剂气体流速: 400 L/hr 锥孔气体流速: 25 L/hr SIR: 922.6,930.3,941.9 数据管理 Empower 3软件 样品描述 用解硫胺素芽孢杆菌(短芽孢杆菌)制备的短杆菌肽从Sigma Aldrich公司购买,将样品溶解在甲醇中制成0.5mg/mL浓度的溶液,如需要,可用甲醇稀释。含有短杆菌肽的非处方软膏是从当地药店购买的。将0.2g软膏溶解在10mL正己烷中,然后用5mL甲醇萃取短杆菌肽,去除甲醇层,用0.2-&mu m的烧结玻璃盘过滤,然后直接进样ACQUITY UPC2系统。 结果与讨论 我们系统性地筛选了四种色谱柱,测定哪种分离效果最佳,结果如图1所示,色谱柱筛选过程可在1小时内非常快速地完成。在我们设定的筛选条件下,BEH 2-EP和BEH色谱柱未检测到谱峰,由于其它色谱柱表现出合适的色谱性能,因而未对这两者的非洗脱原因深入研究,其中ACQUITY UPC2 CSH氟苯基色谱柱检测的色谱峰形最佳,因此采用该色谱柱继续研究。 图1.通过短杆菌肽标准物的色谱峰形和保留时间筛选各种化学特性色谱柱。所有色谱柱规格为3.0x100mm,填装亚-2-微米填料;所有分离条件都采用流动相 A:CO2、流动相 B、含0.1% FA的MeOH、2 mL/min, 3%B至25% B,5min。 为了分离短杆菌肽物质,对酸性改性剂的影响进行了研究,结果表明:使用三氟乙酸(TFA)可得到稍好的峰形,提高了短杆菌肽A和短杆菌肽C之间的分离度,结果如图2所示。已知TFA会抑制质谱电离,但每种物质的信号都足以定量检测治疗制剂,后续将对此进行讨论。对于要求更高灵敏度的应用,可能需要降低TFA浓度或使用甲酸,以达到希望的检测限值。 图2.酸性改性剂对分离短杆菌肽的影响。 当设置好合适色谱条件后,通过减少梯度时间优化分离过程,结果如图3所示,我们能够在1.5分钟时间内使每种短杆菌肽组分的分离度达到1.4或更高,在相同流速下通过减少运行时间增加梯度斜率,不但实现有效分离,同时还将短杆菌肽A的信噪比从336提高至605。 图3.UV 280-nm痕量检测优化分离短杆菌肽A、B和C。 我们测试了最佳分离条件,能够使用单四极杆质谱(SQD)检测每种物质,图4显示:每种物质都被质谱良好分离和检测到,另外每种短杆菌肽物质都显示含有绝大多数的M+2H离子,后续的研究将使用这些参数进行选择离子监测。 图4:每种短杆菌肽物质的总离子图谱-A和加合离子图谱-B-D。选择强度最高的离子评估市场上销售的抗菌制剂中的短杆菌肽含量,对于多肽序列,红色残基是L型同分异构体,黑色残基是D型同分异构体。 为了评估我们的方法是否适用于定量分析市场上销售的非处方药中的短杆菌肽,我们在ACQUITY SQD上使用选择离子监测,结果如图5A所示。我们绘制浓度-峰面积曲线,得到每种物质的校正曲线。结果发现:如图5B-D所示,每种成分在测试范围内都呈线性响应。另外还使用校正曲线测定了非处方药物中的每种短杆菌肽物质浓度。 图5,图A-25.0、12.5、1.25和0.625mg/mL浓度的标准溶液中含有短杆菌肽物质的叠加选择离子谱。图B、C和D-每种短杆菌肽A、B和C各自的MS峰面积线性拟合图。 使用开发的方法评估非处方药物中的短杆菌肽物质的浓度和相对丰度。如图6所示,重复分析结果表明:每种短杆菌肽%RSD值小,计算浓度与标签上的标称值相吻合;我们还发现短杆菌肽物质的相对丰度与文献报道的丰度非常吻合1。 图6. 从抗菌软膏中萃取的短杆菌肽A、B和C的叠加选择离子谱重复进样分析的计算RSD值(N=3)在可接受限值以内,计算丰度与文献报道数值非常吻合1。 结论 正如本应用纪要所展示的,ACQUITY UPC2系统与ACQUITYUPC2色谱柱化学结合使用,可为短杆菌肽提供简单、准确和可重现的分析方法。该工作表明ACQUITY UPC2系统可用于分析疏水性肽,还可能用于分析疏水性蛋白质,例如膜蛋白。 参考文献 1. The Merck Index and Encyclopedia of Chemicals, Drugs, and Biologicals.13th ed. Whitehouse Station, NJ : Merck Research Laboratories 2001. 关于沃特世公司 (www.waters.com) 50多年来,沃特世公司(NYSE:WAT)通过提供实用和可持续的创新,使医疗服务、环境管理、食品安全和全球水质监测领域有了显著进步,从而为实验室相关机构创造了业务优势。 作为一系列分离科学、实验室信息管理、质谱分析和热分析技术的开创者,沃特世技术的重大突破和实验室解决方案为客户的成功创造了持久的平台。 2010年沃特世拥有16.4亿美元的收入和5,400名员工,它将继续带领全世界的客户探索科学并取得卓越成就。 联系人: 叶晓晨 沃特世科技(上海)有限公司 市场服务部 xiao_chen_ye@waters.com 周瑞琳(GraceChow) 泰信策略(PMC) 020-83569288 13602845427 grace.chow@pmc.com.cn
  • 药用辅料解决方案
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  • 底物噬菌体展示应用相关载体设计的两个关键
    噬菌体展示应用相关载体设计的关键:1 相互结合位点的选择在蛋白酶底物噬菌体展示中,一个关键的组分是亲和性结构域,它使我们可以将底物序列和非底物序列区分开。这其中包括蛋白—蛋白相互作用、蛋白—肽段相互作用以及多组氨酸与镍螯合基质的结合。整合这几种不同的系统的要素在于,展示系统是基于高亲和性相互作用而设计的。通常,相互结合的两个物质之间的解离常数(Kd)应该至少在一个较低的nmol/L的数量级上,这样在实验中复合物的解离速度就可以比蛋白酶解的速度慢得多。例如,我们以往在这个领域中的工作中,利用的是一个hGH的高亲和性变异体,此变异体与其受体的Kd值约13pmol/L。然而,对于蛋白酶底物噬菌体展示库,挑选在适当的缓冲液条件下(例如低pH或高pH)能够被破坏的这种相互作用,将有助于选择性地富集非底物序列(被捕获而结合于固体支持物上)和最佳的底物序列(被蛋白酶解而释放)。另外一个必须考虑的是靶蛋白酶(或者其他的一些噬菌粒形成中可能碰到的蛋白酶)必须不会酶切亲和性结构域。由于这个原因,亲和性结构域一般都是一个稳定的球蛋白或者一个短的肽段。2 底物卡匣(cassette)的设计和构建底物噬菌体展示要成功,一个关键在于切割仅仅发生在亲和性(捕获)结构域和噬菌粒之间。幸运的是,丝状噬菌体对蛋白酶解有极强的抗性:在所有已知的蛋白酶中,只有枯草杆菌蛋白酶能够引起噬菌体外膜蛋白的显著降解。为使底物序列更易与蛋白酶作用,在附近的连接序列中引入一定部分柔韧性(segmental flexibility)的设计要谨慎。例如,底物序列GPGG(X)。GGPG位于亲和性结构域和pⅢ基因之间,柔韧的甘氨酸—脯氨酸接头分布于随机序列的两端。在我们的实验中,已经证实截短形式的pⅢ蛋白是有效的,但另外也有报道使用全长pⅢ蛋白也能取得成功。在多价底物噬菌体展示中,一个全长pⅢ蛋白对于感染是必需的。一些其他的重要因素也主导着文库卡匣的设计,包括随机化的密码子、密码子的选择以及文库的大小,这些在第2章中有详细的描述。在许多情况下,我们不可能穷尽含有8个或8个以上的残基的整个底物序列所有可能的排列。然而,在文库仅展示了一部分可得到的序列的情况下,我们也有可能得到关于底物特异性的相关信息。例如,要构建一个包含5个密码子的随机文库,可以先列举其中2个密码子的序列,以此作为参照序列;从中得到的信息可用于第二次的文库构建,即将此两个密码子固定,再列举另外3个密码子和(或)其他的扩展的底物序列。作为替代,可以通过整合已知的特异性决定因素并查明那些现在还较不清楚的因素,从头设计一个更集中的文库。
  • 【巴爷爷的博客】如何寻找合适的压力判定冷冻干燥终点?
    在适当的时候结束初级和次级干燥步骤是提高冷冻干燥过程效率的一个关键方面。使用压力作为终点判定标准是确定这两个冻干步骤终点的一个很好的方法。下文中会描述原理和相关的工具来进行压差测量。文中的实验数据对建立最合适的终点标准时会起到作用。上周末我和一群朋友去山里徒步旅行。我们走了几个小时,午饭时间到了一间小屋。此时,我们已经完全没有体力活动和呼吸新鲜的空气了。我们坐下来,点了很多好吃的东西,然后开始把自己弄得傻乎乎的。当我发现肚子里有压力和疼痛时,我才停下来。我的胃不舒服地扩大了我徒步旅行短裤的腰围,并成为这个午餐时间暴食的一个明显的终点标准。当我坐在那里,试图消化和准备继续前行时,我陷入了沉思。老实说,每当我陷入思考的时候,我通常都在想着实验室。当我感觉到胃里的压力逐渐减轻时,我回想起的不仅是一顿丰盛的饭菜,还意识到压力对于判定终点非常有帮助。我在之前已经讨论了冷冻干燥后使用温度来确定次级干燥步骤的终点。在这里,我想给您介绍一个基于压力差的替代方法。冷冻干燥事实上,压力差测试是一种非常好的无损终点检测方法,用于确定初级或次级干燥阶段的结束。该技术使用两种不同的压力计,一个皮拉尼传感器和一个电容压力计。皮拉尼传感器的工作原理是气体的热导率随压力变化。压力计用一根细导线悬挂在气体中,用电流加热来测量压力。在高压下,由于周围气体分子与金属丝的高碰撞率,金属丝将热能损失给气体。这一原理如下图所示。当真空降低时,气体分子的数量和周围介质的导电性一起减少。然后,媒介开始慢慢失去热量。由于这一过程依赖于气体分子的热导率和气体成分,皮拉尼传感器只能在其校准条件下显示正确的压力,而校准条件通常设置在纯氮或空气环境中。除了皮拉尼传感器外,电容式压力计还用于独立于气体成分测量压力。对于这种类型的压力计,电容信号的差异是由压力计内部的物理变化产生的,而不是气体性质的变化。因此,用电容式压力计测量压力与气体成分无关。如果您像我一样,您可能会想知道这两种工具在这种终点确定中是如何协同工作的。在冷冻干燥过程中,由于冰的升华,干燥室内的气体几乎完全由水蒸气组成。样品干得越多,气体成分的变化就越大。水蒸气被氮气或空气代替,直到干燥过程结束时,室内气体只含有纯氮气或空气。由于水蒸气的热导率比氮气的热导率高约 1.6 倍,皮拉尼压力计在纯水环境中的测量偏差约为 60%。皮拉尼压力计和电容式压力计只能在样品干燥后测量相似的压力,并且室内气体的成分主要是纯氮或空气。因此,当到达终点时,两个工具显示的压力相同。下图以图形方式描述了该过程。重要的是,压力波动阻止了这两种测量工具之间的差异达到零。一个合适的终点标准应高于压力波动引起的差值。该值还应足够低,以确保在切换到下一个冻干步骤之前,两个显示压力之间的差异在给定的时间内最小。听起来很简单。但是如何真正建立一个合适的终点标准呢?为了找到合适的压差,我们使用测试方案进行多次测试:我用甘氨酸溶液(去离子水中 5%W/V)作为试验溶液。将溶液在 -40°C 下冷冻 24 小时以上,并在冷冻干燥机上以 0.3mbar 的压力进行干燥。重要的是,在每次冻干循环之前,应进行真空试验,以校准皮拉尼压力计。此步骤是强制性的,以确保皮拉尼压力计在干燥阶段前后显示正确的压力。为了找到一个合适的终点标准,我以不同的压差作为终点标准进行了多次试验。当隔板的温度与样品的温度一致,两个压力计的压力合并时,终点检测成功。结果如下图所示:上图所示为压差为 0.05 mbar 的结果,中间图为 0.03 mbar,底图为 0.025 mbar 作为终点标准。在达到终点标准之前,压差至少保持 60 分钟。隔板温度用黄线表示,样品温度用红线表示,干燥箱压力用绿线表示,皮拉尼压力计在初级干燥(白色阴影)和二级干燥(灰色阴影)上用蓝线表示。同时显示达到压力(黑线)和温度终点标准(黑色虚线)的时间,以及该点相应的温度和压力差。结果表明,只有在压差为 0.025mbar 的循环中,压力曲线和温度曲线在切换到二级干燥之前同时合并。在 0.30 mbar 的设定压力下,0.025 mbar 或更小的压差保持 60 分钟以上可被视为合适的终点标准。对于简单的甘氨酸溶液来说,这没问题,但是对于那些需要二级干燥的更具挑战性的样品呢?嗯,我决定用美味的草莓进行冷冻干燥实验。草莓在 -40°C 下冷冻 24 小时以上,并在 0.3 mbar 的压力下冷冻干燥,初级干燥时隔板温度为 25°C,二级干燥时为 40°C。选择 0.025mbar 的压差作为终点标准。最大的草莓带着一个热电偶,这样样品的温度就可以与隔板温度相比较。上图显示了整个冻干循环,下图显示了二级干燥步骤的截取图。隔板温度用黄线表示,样品温度用红线表示,干燥箱压力用绿线表示,皮拉尼压力计用蓝线表示。图中的白色阴影表示初级干燥,而灰色阴影表示二级干燥。同时还显示了达到终点标准(黑线)的时间以及该点对应的温差。另,下图中的顶部线显示 37 小时后到达终点。此时,温度曲线和压力曲线在循环转换为二级干燥之前同时合并。在草莓的二级干燥过程中,当隔板温度升高(下图)并开始蒸发时,皮拉尼压力计出现一个明显的峰值。当使用温度测量来确定终点时,通常会忽略这个峰值,这表明了比较压力测量可以用于评估具有挑战性的样品的终点标准。我想指出的是,一个合适的终点标准是高度依赖于冷冻干燥循环中的干燥箱室压。这是因为干燥阶段的压差不是绝对的,但始终是在 60% 的室压下。因此,如果冷冻干燥方法的干燥腔室压力发生变化,则需要重复实验过程寻找适当终点标准。二级干燥阶段的终点标准也应适用。在这里,最大压差通常不会达到干燥箱压力的 60%,因为样品中只剩下小部分水。与一级干燥相比,考虑较小的压差可能是有必要的,压差需要持续较长的时间,作为二级干燥的终点标准。这种方法也应该首先通过测试运行来验证。抱歉,我要去吃午饭了。这一次,我将尽量保持我的腹部和裤子之间的压力差达到最小。希望您能对更多的冻干和色谱知识保持渴望,并继续通过步琦学堂满足您的胃口。下次见!扫描左侧二维码可直接拨打电话联系我们或直拨:400-860-5168 分机号:0728仪器信息网认证,请放心拨打
  • 玩转这5种缓冲液赋形剂让您的实验得心应手!
    话题介绍什么是赋形剂?对于寻找能够稳定早期开发生物制品的缓冲液的预配方研究人员来说,缓冲液的优化不能仅局限于缓冲液的pH值和盐浓度的变化。赋形剂作为缓冲液的添加剂,即使在缓冲液优化的早期预制剂阶段,赋形剂的添加对长期稳定候选生物制剂有很大帮助,因此是制剂评估的关键因素。但每一类赋形剂都以不同的方式协助稳定生物制剂——无论是单克隆抗体还是疫苗抗原。下面跟随小编,一起来了解一些最重要的生物制剂辅料,以及它们如何提高制剂的稳定性。1. 辅助剂辅助剂能够产生更强的免疫反应,对疫苗尤其重要。他们通常是可以增强免疫反应的单独的小分子生物制剂。2. 表面活性剂表面活性剂有助于降低溶液的表面张力,使疏水分子更容易保持溶解状态。聚山梨醇酯80或聚山梨醇酯20是常见的表面活性剂。3. 氨基酸氨基酸是一种特殊的赋形剂,用于帮助稳定蛋白质分子上的自由电荷。它们是一种有助于降低带电分子之间跨蛋白质吸引力的方法,而不会使盐浓度过高。通常用于这项工作的氨基酸有精氨酸、脯氨酸、甘氨酸、组氨酸和蛋氨酸。精氨酸、脯氨酸和甘氨酸也有助于调节最终制剂的粘度。4. 糖类糖类作为是非常实用的构象稳定剂,对抗体尤其有效。它们为冻干产品提供冻干保护,并对生物分子的溶剂化具有有益的作用。蔗糖是添加到缓冲液中最常见的糖之一,但也会使用甘露醇、山梨醇和海藻糖。5. 多元醇多元醇与糖类似,是增强生物制品热稳定性的稳定分子。它们还充当“膨胀剂”以保持蛋白质的整体三维结构,这在冻干过程中尤为重要。甘油是用于增强稳定性的非常常见的多元醇,除此之外也会使用甘露醇和山梨醇。总结如何快速精准的筛选赋形剂? 如您所见,有许多不同类型的赋形剂有助于提高生物制剂的长期稳定性,从而提高其进入临床的机会。需要特别注意的是,您构建的每种治疗药物都会有不同的表现,所以针对每种候选药物,进行多种赋形剂筛选以确定哪种赋形剂能够为您的治疗药物带来最大的稳定性是至关重要的。 那么问题来了,我们到底应该如何精准且快速高效的完成海量的赋形剂筛选呢?作为实验室里必不可少的王牌仪器,拥有PR Panta蛋白稳定性分析仪无疑是非常有助于预配方领域的上游研究人员评估缓冲剂成分,以及研究如何提高其疗法稳定性的核心设备。它可以提供低检测限的多种稳定性参数、高分辨率数据均有助于加快缓冲液优化的过程。PR Panta蛋白稳定性分析仪(点击图片 查看更多)如需了解PR Panta蛋白稳定性分析仪如何协助您的候选生物制剂获得成功,欢迎联系我们获得更多信息。
  • 标液配制管理,一站搞定——AP 300全自动液体样品处理工作站全新上市
    睿科全新推出AP 300全自动液体样品处理工作站,可将实验人员从繁琐的样液配制过程中解放出来,保护实验人员身心健康。同时仪器可覆盖样液登记录入、样液配制和实验数据记录等功能,为客户提供液体样品处理全方位体验。全新亮点更严谨多级清洗 新增吹干功能更高效双Z轴取样针 适配多种应用更精准三量程注射器协同配合更便捷增加快速振荡摇匀功能产品特点1►高精度高精度注射器实现微量样液转移,配制稀释范围高达10000倍2►双模式枪头+加液针模式及穿刺针模组两种模式可供选择3►多功能可实现标准曲线配制、混标配制、固标配制等复杂流程4► 样品架样品架具有帕尔贴制冷与加热功能,集成振荡混匀功能,兼容性强性能可靠丨 智能便捷丨 安全健康应用范围:可应用于各种检测项目的标准曲线配制
  • 新疆维吾尔自治区质量协会发布《大蒜粉》及《大蒜及其制品中蒜氨酸的测定 高效液相色谱法》团体标准征求意见稿
    各有关单位、相关专家:根据《新疆质量协会团体标准管理办法》,由新疆胡蒜研究院(有限公司)、新疆医科大学、新疆大蒜药用研究重点实验室等单位共同起草的《大蒜粉》、《大蒜及其制品中蒜氨酸的测定 高效液相色谱法》团体标准已形成标准征求意见稿。按照《团体标准管理规定》和相关要求,为保证团体标准的科学性、严谨性和适用性,现公开征求意见。请有关单位及专家提出宝贵意见或建议,并于2024年1月1日之前将“意见反馈表”(见附件3)以电子邮件形式反馈至协会秘书处,逾期未复函视为无异议。感谢您对我们工作的大力支持!新疆质量协会标准化技术委员会联系人:赵齐婉茹电话:0991-4583319 邮箱:xjzlxh96@sina.com地址:乌市水区南湖北路华凌国际公寓10-1-2503附件:1、《大蒜粉》团体标准编制说明2、《大蒜粉(征求意见稿)》3、《大蒜及其制品中蒜氨酸的测定 高效液相色谱法》团体标准编制说明4、《大蒜及其制品中蒜氨酸的测定 高效液相色谱法(征求意见稿)》5、团体标准征求意见反馈表新疆维吾尔自治区质量协会2023年11月30日团体标准征求意见反馈表.docx《大蒜粉》及《大蒜及其制品中蒜氨酸的测定 高效液相色谱法》团体标准编制说明及标准文本.pdf
  • 应用 | 氨基酸洁面产品的合成条件对泡沫行为的影响
    研究背景随着大众对于清洁护肤意识的觉醒,洁面产品的需求和要求不断提高。洁面膏作为一款基础护肤产品,能清洁面部分泌的过剩油脂、附着的灰尘以及残留的化妆品等污垢,使面部皮肤维持生理功能平衡,同时通过皮肤的清爽舒适提供愉悦感。追求肤感良好对面部护理来说尤为重要,为了保持皮肤的健康,在保证清洁效果的情况下,开始研究对皮肤更温和的清洁成分。近几年,以氨基酸类表面活性剂为清洁成分的洁面膏以其温和无刺激的特性开始受到消费者的追捧。为了满足消费者对性能更好的洁面产品的需求,洁面膏配方的研发也需要不断进行。本实验合成的洁面膏以椰油酰甘氨酸钠为清洁成分,在实验过程中改变乳化温度、乳化均质时间、乳化均质速率、乳化剂比例和酸碱度,来确定洁面膏合适的泡沫行为。实验仪器与方法本文采用KRÜ SS DFA100动态泡沫分析仪对不同配方洁面膏的泡沫特性进行测试。DFA100动态泡沫分析仪表1 洁面膏配方结果与讨论1.乳化剂比例对洁面膏起泡性能的影响配方1到配方5,泡沫的稳定性相对来说都较好,乳化剂比例对洁面膏起泡性能的影响程度较小。由图2可以看出,随着乳化剂添加质量从1 %增加到3 %,乳液的最大泡沫体积先增大到最高点,然后减小。乳化剂的添加质量为2 %时,乳液的最大泡沫体积达到最大值。从泡沫尺寸和大小来看,乳化剂含量为2.5%时,产生的泡沫最为细腻。图1 相同条件下,不同乳化剂比例洁面膏起泡后得到的最大泡沫体积。图2 乳化剂比例对洁面膏泡沫尺寸和泡沫个数的影响2.pH值对洁面膏泡沫高度及结构的影响表2 不同pH值洁面膏的泡沫特性由表2可以看出,从配方1到配方5,随着乳液的pH值下降,起泡量减少,泡沫高度降低,这是因为乳液中柠檬酸与椰油酰甘氨酸钠发生化学反应生成了不易起泡的椰油酰甘氨酸。然而,泡沫结构却变得更加细腻。从消费者体验感来说,细小致密和起泡量多会有相对较好的肤感。因此,综合各项因素考虑,pH=6.52的柠檬酸添加质量(为1.5 %)是最佳的选择。结论本实验对椰油酰甘氨酸钠体系洁面膏的合成工艺进行探究,通过改变反应条件对比样品的性能,发现合成椰油酰甘氨酸钠体系洁面膏的最佳条件为:乳化温度80 ℃,乳化均质时间30 min,乳化均质速率1200 r/min;调节复配的乳化剂比例和体系pH值,观察乳液合成的状态,发现乳化剂质量比例为2 %、 乳液pH值为6.52时合成效果较好。在这个条件下制备得到的洁面膏性能稳定、黏度适中、泡沫丰富细腻、洁面效果好且温和无刺激,是较为理想的洁面产品。本文有删减,详细信息见原文[1]方玲,丁志强,彭子飞.椰油酰甘氨酸钠体系洁面膏合成条件的优化[J].广东化工,2023,50(07):78-82.
  • MALDI-TOF MS出手 我学者首次鉴定出新型血红蛋白变异体!
    血红蛋白(Hb)变异,是一组由珠蛋白基因突变引起的常见遗传性变异,其特征是血红蛋白分子结构发生变化。迄今为止,已鉴定出1300多个变异体,其中,超过150个不稳定的Hb变异体被记录为引起不同严重程度的溶血性贫血的原因。对Hb变异体进一步的研究,可用于新生儿筛查、产前筛查… … 此外,许多研究表明Hb变异可能会对糖化血红蛋白(HbA1c)的测量产生干扰,因此,临床相关Hb变异体的鉴定和表征对于做出正确诊断至关重要。目前,高效液相色谱法(HPLC)和毛细管电泳(CE)是HbA1c测量和Hb分析的一线方法。近日,北京大学深圳医院检验科纪玲博士团队使用融智生物科技(青岛)有限公司的QuanTOF发现了一种新的Hb变种,即Hb辽宁,这是国内首次由MALDI-TOF MS鉴定出来的血红蛋白变异体。相关研究结果已经发表在Clin Chem Lab Med 2019上,论文题为“Detection of a novel hemoglobin variant Hb Liaoning by matrix assisted laser desorption/ionization-time of flight mass spectrometry”(https://doi.org/10.1515/cclm-2019-0300)。先证者是来自中国辽宁省的一名36岁汉族男子,被送往北京大学深圳医院进行例行健康检查。首先使用毛细管电泳(CE)分析仪测量HbA1c水平,该分析仪没有产生HbA1c值,非典型电生理图显示无明显异常峰值。电泳软件将配置文件识别为“非典型”,主要是由于存在额外的峰值。因此,研究人员假设Hb变异可能会干扰HbA1c分析。随后,使用高效液相色谱法(HPLC)、硼酸亲和力高效液相色谱法、免疫分析法和MALDI-TOF分析仪分别进一步定量HbA1c。其中,MALDI-TOF分析仪为融智生物科技(青岛)有限公司的新一代宽谱定量飞行时间质谱QuanTOF。 融智生物新一代宽谱定量飞行时间质谱平台QuanTOF HbA1c测试结果分别为:5.2%(33mmol/mol,高效液相色谱法),5.1%(32mmol/mol, 硼酸亲和力高效液相色谱法),4.9%(30mmol/ mol,免疫分析法)和4.9%(30mmol/mol, QuanTOF)。与从硼酸亲和力高效液相色谱法获得的结果比较,观察到高效液相色谱法(2.0%),免疫分析法(-3.9%)和QuanTOF(-3.9%)的可接受偏差(国家糖化血红蛋白标准化计划[NGSP]标准,偏差在±5.0%内)。高效液相色谱法的色谱图未显示变异体。然而,QuanTOF的质谱图显示出异常的Hb链(m/z=15,169.4),相对强度占总αHb的26.0%(图1B)。在谱图中还发现了正常的Hb链,包括αHb亚基(m/z=15,127.9),βHb亚基(m/z = 15,868.0)和糖化-βHb(m/z=16,030.0)(图1A,B)。 对照血红蛋白和Hb辽宁的MALDI-TOF质谱。(A)来自正常成人的对照血红蛋白和(B)来自先证者的Hb辽宁。分开的两个峰质量相差41.5Da,清楚地表明存在变异体α链(m/z=15,169.4)。箭头表示存在正常α链(m/z=15,127.9),正常β链(m/z=15,868.0)和糖化-βHb(m/z=16,030.0)。 使用毛细管电泳(CE)和离子交换高效液相色谱进行随后的Hb分析。令人惊讶的是,没有出现异常峰或非典型色谱图的迹象。研究人员随后进行Sanger测序以确认Hb变异体的存在以及性质。测序数据显示α2基因中存在新的杂合突变[α15(A13)(GGT GTT),Gly Val,HBA2:c.47 G T],导致甘氨酸的编码转换(分子量:75.1 Da)在密码子15处的缬氨酸(分子量:117.1Da)。如图1B所示,从甘氨酸到缬氨酸(42.0Da)的取代诱导的相对分子量的变化也可以从αHb亚基和变异体Hb亚基(41.5Da)之间的m/z变化中找到。由于以前没有报道该变种,研究人员根据患者所在的地区将其命名为Hb辽宁。 Sanger测序的结果。 Sanger测序揭示了一种新的突变[α15(A13)(GGTGTT), GlyVal, HBA2:c.47 GT]。 为了确定患者与Hb辽宁相关的血液学特征,对其进行血液学数据测量显示,得到的血液学指标并没有发现贫血迹象,这表明患者非病理性Hb变异。Hb变异是溶血性贫血的原因之一,同时也是HbA1c测量中的分析干扰。在本研究的案例中,Hb辽宁没有显示出明显的临床表现。然而,该变异体在使用CE法的HbA1c测量中引起干扰。在以前的研究中,通常使用硼酸盐亲和HPLC方法作为比较方法,因为它无论Hb种类如何都测量总糖化血红蛋白,因而被认为不受大多数Hb变异体的影响。结果中提到的可接受的偏差表明Hb辽宁对高效液相色谱和QuanTOF的HbA1c测量没有显著影响。高效液相色谱法(HPLC)和毛细管电泳(CE)是HbA1c测量和Hb分析的一线方法。仅有有限的研究显示了MALDI-TOF MS在HbA1c测量中的应用。在目前的研究中,阳离子交换HPLC和电泳方法在检测Hb辽宁时面临挑战,因为电荷差异不明显且超出检测限。而MALDI-TOFMS能够通过m/z差异区分Hb辽宁。当然了,MALDI-TOF MS可能无法区分所有类型的Hb变异体,尤其是当m/z差异很小且超出仪器分辨率时。最后同样重要的是,鉴定Hb变异和识别HbA1c检测中的干扰是至关重要的,尤其是在Hb变异的高患病率区域。
  • 液体活检:血液ctDNA-EGFR标准化检测的三个关键环节
    p   非小细胞肺癌是最为常见的肺癌,占肺癌总数的80%,其治疗前需检测EGFR基因突变已成共识。这篇文章主要为大家介绍非小细胞肺癌血液EGFR基因突变检测的三个重要环节——标本采集及处理、cfDNA的提取、EGFR突变检测。 /p p   非小细胞肺癌(NSCLC)中EGFR基因突变状态与EGFR酪氨酸激酶抑制剂(EGFR-TKIs)疗效预测的相关性早已被证实,NSCLC治疗前需检测EGFR基因突变也已成共识。但是在临床实践中,首先,多数肺癌患者确诊时往往已到晚期,其中相当部分肿瘤组织标本难以获取,导致无法进行EGFR检测 另外,部分患者肿瘤内EGFR基因突变的异质性使基于基因检测的靶向治疗决策变得更加困难 最后,我国的EGFR基因突变检测在肺癌患者中的受检率相对偏低,吉林肿瘤医院程颖教授在2017 WCLC会议报告上指出:相对于欧美接近100%的检测率,中国北方三级甲等和肿瘤医院中,肺癌的EGFR检测率也仅仅只有46%。因此,针对临床实践中肿瘤组织检测的种种局限,探寻作为其补充或替代的其他生物标本进行EGFR基因检测具有重要临床意义,也有助于提高临床患者的总体EGFR基因受检率。 /p p   近些年,以血液等为样本基础的液体活检技术飞速发展。多项研究表明[1-3],大部分晚期NSCLC患者的血液中存在循环游离DNA(cfDNA)及循环肿瘤DNA(ctDNA) 并且已有研究显示外周血ctDNA EGFR基因突变检测结果对EGFR-TKIs疗效有预测作用[2,4-5]。因此,当肿瘤组织难以获取时,无创、易采集的血液检测就是组织EGFR基因突变分析合适的替代选择,并且血液检测在一定程度上能有效克服肿瘤异质性,可实现无创实时动态检测等。 /p p   标准化的检测流程是保障ctDNA-EGFR血液检测质量的前提,临床专家对于血液检测应用规范问题也多有探讨,并于2015年12月8号在《中华医学杂志》上发表了由吴一龙、王洁等教授整理的《非小细胞肺癌血液EGFR基因检测中国专家共识》。其中,标本采集及处理、cfDNA的提取、EGFR突变检测是血液检测的三个重要环节。 /p p   一、血液EGFR基因突变检测之标本采集及处理 /p p   1.患者选择 /p p   研究显示,肿瘤分期越高,ctDNA检出率越高[6],即III或IV期的肿瘤患者血液中的ctDNA相较Ⅰ/Ⅱ期的患者含量更高,更容易被检出。因此,为提高血液EGFR检出率,建议选择晚期患者。 /p p style=" text-align: center " img title=" 1.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201803/insimg/2cc1a428-d0b1-4c64-8c2e-368497e47080.jpg" / /p p   须知药物治疗过程中,EGFR突变情况以及ctDNA的浓度可能发生变化。如下图所示[7]: /p p    /p p style=" text-align: center " img title=" a.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201803/insimg/919ec6f9-3664-418b-b2dc-d131f8e4ccfb.jpg" / /p p style=" text-align: center " img title=" b.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201803/insimg/472d89d1-5298-422c-a14a-7fbdc29b9739.jpg" / /p p   2.标本采集及分离 /p p   全血中血浆和血清均能分离出ctDNA,但研究显示,相对于血清标本,血浆中ctDNA有更高的检出率[8]。另外,对同一患者,血浆量越多所提取的DNA量就越多,其中含有的cfDNA量就越多,对检测越有利[9],如下图所示: /p p style=" text-align: center " img title=" 2.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201803/insimg/22d906f0-ad21-4f4f-9a1d-f147d3736964.jpg" / /p p   因此按照专家共识[10]建议采集10ml全血(可分离4-5ml血浆),采集完成后需温柔颠倒混匀,以便于抗凝剂或保护剂充分与血液接触。 /p p style=" text-align: center " img title=" 3.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201803/insimg/2e2d87f7-2229-4f0d-b9ab-eadf8eebfc8b.jpg" / /p p   此时需根据使用的采血管类型(常规EDTA抗凝管/专用常温采血管)进行不同的后续操作。 /p p   (1):用常规EDTA抗凝管采集全血后,为防止游离DNA的降解,避免野生型DNA背景的增加,建议两小时内以足够的离心力将全血充分低温离心两次[11],分离出不含细胞成分的血浆,吸取操作如下图所示,分离出的血浆放置于-70℃冻存直至DNA抽提,或直接进入DNA抽提步骤(备注:离心前临时保存应暂放于2~8℃冷藏) /p p style=" text-align: center " img title=" 4.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201803/insimg/c1ccb097-a166-4380-a390-fbe78232f4fb.jpg" / /p p   (2):用含有游离DNA保护剂及防细胞裂解保护剂的专用常温采血管采集后轻摇混匀,常温放置不超过5-7天,以足够的离心力将全血充分离心两次,分离出不含细胞成分的血浆,放置于-70℃冻存直至DNA抽提,或直接进入DNA抽提步骤。如果外送运输全血,建议使用cfDNA专用常温采血管。 /p p   禁用肝素抗凝管:由于肝素使得DNA抽提得率降低并在DNA提取过程中难以去除,肝素也会导致PCR效率降低,因此cfDNA检测血液采集禁用肝素抗凝管。 /p p   3.血浆质量评价 /p p   (1)血浆是否溶血:如发生严重溶血,标本不可用,血红蛋白及其代谢产物可能抑制Taq酶活性,使PCR扩增效率明显降低。 /p p style=" text-align: center " img title=" 5.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201803/insimg/830e3e22-ba2f-4c9d-a408-3d5fb0c6b086.jpg" / /p p   (2)血脂是否过高:血脂过高,使血浆呈乳白色,低密度脂蛋白对荧光有屏蔽和吸收作用,故对PCR有干扰。 /p p style=" text-align: center " img title=" 6.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201803/insimg/549887d8-7299-4eb1-87dc-802720c81f7b.jpg" / /p p   二、血液EGFR基因突变检测之cfDNA提取 /p p   10ml全血分离出的4-5ml血浆用于cfDNA的提取,目前可用于cfDNA提取的方法很多,有实验室自建方法,也有商用核酸提取试剂盒。建议采用国家药监部门批准的、大容量血浆游离DNA分离试剂盒。 /p p   所提取的cfDNA建议马上使用,若不能立即进行后续检测而需要储存cfDNA,首选-80℃冰箱冻存。若无-80℃冰箱,可选择-20℃保存,应尽可能缩短冻存时间,尽快进行后续检测。冻存时注意密封及标记完整,避免反复冻融。 /p p   三、血液EGFR基因突变检测 /p p   中国国家食品药品监督管理总局(CFDA)在2015年2月批准吉非替尼说明书更新,可通过血液ctDNA检测EGFR基因突变指导吉非替尼治疗。近期,CFDA更是通过创新医疗器械特别审批的方式,快速批准艾德生物自主创新产品Super-ARMS& reg EGFR检测试剂盒(Super-ARMS技术是在原有ADx-ARMS技术优势基础上,优化引物探针设计和反应体系,将检测灵敏度提升至0.2%,完全适用于对灵敏度要求更高的血液检测领域)用于血液ctDNA-EGFR基因突变的检测。由此可见,ctDNA-EGFR标准化检测的时代已经到来! /p p   为了降低假阳性概率,推荐使用经国家药监部门批准的高敏感度的检测方法用于ctDNA样本的EGFR基因突变检测。专家共识中也指出,检测必须在具有资质的检测中心进行。检测方法必须进行严格的验证及质控。检测试剂须使用经CFDA批准的检测试剂盒。目前,检测基因突变最常用的方法是扩增阻遏突变系统(ARMS法),欧盟批准用于指导吉非替尼治疗的血液检测方法也是ARMS检测方法。而Super-ARMS& reg 方法是CFDA批准用于血浆中EGFR突变检测的敏感度最高的ARMS方法,其检测灵敏度可达0.2%。 /p p   根据今年ESMO(欧洲临床肿瘤协会年会)大会上,上海肺科医院周彩存教授、广东省人民医院吴一龙教授等多位肺癌权威专家共同发布的AURA 17扩展研究数据可知[12],Super-ARMS& reg 技术检测血浆T790M突变的阳性检出率仅次于目前灵敏度最高的ddPCR技术,更重要的是,Super-ARMS& reg 技术检出的血液T790M突变阳性患者服务奥希替尼的客观响应率(ORR)最高,高达64%,说明灵敏度0.2%的Super-ARMS& reg 技术是临床血液ctDNA检测的最优选择,疗效预测的准确性最高,是血液检测临床应用的可靠技术。 /p p style=" text-align: center " img title=" 7.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201803/insimg/a08b6be8-40f3-4c0b-9814-93e8d084bf6d.jpg" / /p p   总之,血液EGFR突变检测的标准化、合规化是保证检测准确率的核心,在减少操作流程对检测结果影响的前提下,选择经国家药监部门严格审批上市的检测产品和合规专业的检测机构也是至关重要的。 /p
  • 草甘膦等多种农药国标即将正式实施(附检测指标)
    p & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 随着农药行业的革新不断深化,行业内的相关国家或行业标准不断发布实施,其中吡蚜酮、草甘膦、2甲4氯、异丙甲草胺、氯氟吡氧乙酸异辛酯等原药/制剂的相关国标最近相继更新或发布,引起了农药企业的关注。& nbsp & nbsp /p p span style=" color: rgb(0, 112, 192) " strong & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 草甘膦 /strong /span /p p & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 标准名称:草甘膦原药 /p p (1) 标准号:GB/T 12686-2017 /p p (2) 代替标准号:GB/T 12686-2004 /p p (3) 外观:白色粉末 /p p (4) 控制项目指标: /p p style=" text-align: left " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201802/insimg/a77cb691-8374-429f-b463-bcce0d014f74.jpg" title=" 草甘膦.jpg" / & nbsp br/ & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 与旧标准相比,新的标准主要在甲醛质量分数范围上进行了修订,由原来的不大于0.8g/kg变为不大于1.2g/kg。针对这一调整草甘膦标准起草人之一陈根良介绍,此次将甲醛质量分数提升原因有二。其一,目前国内草甘膦工业生产路线主要分两种:甘氨酸法和亚氨基二乙酸(IDA)法,前者生产过程中甲醛产生较后者的少,但随着运用IDA法生产的企业增多,国家希望将这块的标准限制提高一点,以促进市场公平竞争。其二,由于联合国粮食及农业组织(FAO)中制定的标准提到草甘膦中甲醛质量分数需控制在1.3*X以内(X=草甘膦质量分数),若草甘膦质量分数为0.95则甲醛最高不超过1.235g/kg,此次修订也是为进一步向国际标准靠拢。 br/ (5) 标准实施时间:2018-07-01 br/ /p p span style=" color: rgb(0, 112, 192) " strong & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 异丙甲草胺 /strong /span /p p & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 标准名称:异丙甲草胺原药 /p p (1) 标准号:GB/T 35667-2017 /p p (2) 代替标准号:首次发布 /p p (3) 外观:无色至淡棕黄色油状液体 /p p (4) 控制项目指标: /p p img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201802/insimg/44b7fb9e-b57d-471c-8fcb-1b72455debb4.jpg" title=" 异丙.jpg" / /p p (5) 标准实施时间:2018-07-01 /p p 另外,除了异丙甲草胺原药外,异丙甲草胺乳油国家标准GB/T 35666-2017也已经发布,该标准包括960g/L和720g/L两个含量规格。& nbsp /p p span style=" color: rgb(0, 112, 192) " strong & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 2甲4氯 /strong /span /p p & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 标准名称:2甲4氯原药 /p p (1) 标准号:GB/T 35668-2017 /p p (2) 代替标准号:首次发布 /p p (3) 外观:白色或类白色粉末 /p p (4) 控制项目指标: /p p img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201802/insimg/7f2dd932-5876-4ec2-a1ee-810492cf7169.jpg" title=" 2甲4氯.jpg" / /p p (5) 标准实施时间:2018-07-01 /p p span style=" color: rgb(0, 112, 192) " strong & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 吡蚜酮 /strong /span /p p & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 标准名称:吡蚜酮原药 /p p (1) 标准号:GB/T 34156-2017 /p p (2) 代替标准号:首次发布 /p p (3) 外观:白色或灰白色粉末 /p p (4) 控制项目指标: /p p img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201802/insimg/feee4c5e-f963-4ea7-a54b-a016331577d4.jpg" title=" 吡蚜酮.jpg" / /p p (5) 标准实施时间:2018-04-01 br/ span style=" color: rgb(0, 112, 192) " strong & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 吡蚜酮水分散粒剂& nbsp /strong /span /p p & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 标准名称:吡蚜酮水分散粒剂 /p p (1) 标准号:GB/T 35670-2017 /p p (2) 代替标准号:首次发布 /p p (3) 外观:由符合标准的吡蚜酮原药和适宜的助剂和填料加工制成,应干燥的,能自由流动,基本无粉尘,无可见的外来杂质和硬块。 /p p (4) 控制项目指标: /p p img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201802/insimg/3bd1358e-2153-40ce-962e-50ffaeb6562a.jpg" title=" 吡蚜酮水.jpg" / /p p (5) 标准实施时间:2018-07-01 br/ /p p span style=" color: rgb(0, 112, 192) " strong & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 吡蚜酮可湿性粉剂 /strong /span /p p (1) 标准名称:吡蚜酮可湿性粉剂 /p p (2) 替代标准:首次发布 /p p (3) 标准号:GB/T 35669-2017 /p p (4) 外观:本品由符合标准的吡蚜酮原药与适宜的助剂和填料加工制成,为均匀的疏松粉末,不应有团块。 /p p (5) 控制项目指标: br/ img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201802/insimg/afd214c2-d10a-4b00-9cda-d1a1d59722cf.jpg" title=" 吡蚜酮可.jpg" / (6)标准实施时间:2018-07-01& nbsp /p p span style=" color: rgb(0, 112, 192) " strong & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 氯氟吡氧乙酸异辛酯 /strong /span /p p & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 标准名称:氯氟吡氧乙酸异辛酯原药 /p p (1) 标准号:GB/T35672-2017 /p p (2) 替代标准:首次发布 /p p (3) 外观:白色至淡黄色固体 /p p (4) 控制项目指标: /p p img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201802/insimg/9a46a170-0874-4374-bb75-29431977fa0c.jpg" title=" 氯氟、.jpg" / /p p (5) 标准实施时间:2018-07-01 br/ span style=" color: rgb(0, 112, 192) " strong & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 氯氟吡氧乙酸异辛酯乳油 /strong /span strong & nbsp /strong /p p & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 标准名称:氯氟吡氧乙酸异辛酯乳油 /p p (1) 标准号:GB/T 35671-2017 /p p (2) 替代标准:首次发布 /p p (3) 外观:由符合标准的氯氟吡氧乙酸异辛酯原药制成,为稳定的均相液体,无可见的悬浮物和沉积物。 /p p (4) 控制项目指标: /p p img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201802/insimg/3f625b18-86c7-4769-9fc9-6556fa4a3a09.jpg" title=" 氯氟2.jpg" / /p p (5) 标准实施时间:2018-07-01 /p
  • 消毒后内镜“滤膜法采样”的那些事儿
    消毒后内镜“滤膜法采样”的那些事儿导 读:内镜消毒质量监测的目的是最大限度地发现可能存在的危险。按照《软式内镜清洗消毒技术规范》(WS507-2016)要求,消毒内镜应每季度进行生物学监测,监测采用轮换抽检的方式,每次按25%的比例抽检,监测方法应遵循GB15982的规定,消毒合格标准为菌落总数≤20 CFU/件,且不能检出致病菌。不同的采样方法有其特点,传统采样法操作简便、不需要特殊的设备,但阳性率较低,在新规范中已经被滤膜法所取代。滤膜法采样敏感性高,但成本贵、需要专用采样设备。在此,我们再次给大家说说消毒后内镜的“滤膜法”采样。规范怎么说?按照我国《医院消毒卫生标准》(GB 15982-2012)附录A 中A.5.3.3的要求,消毒后内镜的采样及检查方法为:“取清洗消毒后内镜,采用无菌注射器抽取50mL含相应中和剂的洗脱液,从活检口注入冲洗内镜管路,并全量收集(可使用蠕动泵)送检。将洗脱液充分混匀,取洗脱液1.0mL接种平皿,将冷至40℃~45℃的熔化营养琼脂培养基每皿倾注15mL~20mL,36℃±1℃恒温箱培养48h,计数菌落数(CFU/件)。将剩余洗脱液在无菌条件下采用滤膜(0.45μm)过滤浓缩,将滤膜接种于凝固的营养琼脂平板上(注意不要产生气泡),置36℃士1℃温箱培养48h,计数菌落数。当滤膜法不可计数时,菌落总数(CFU/件)=m(CFU/平板)×50,m为两平行平板的平均菌落数。当滤膜法可计数时,菌落总数(CFU/件)=m(CFU/平板)+m1(CFU/滤膜),m为两平行平板的平均菌落数,m1为滤膜上菌落数。” 什么是滤膜法?滤膜法是使用真空泵负压抽滤,在滤杯内的灭菌微孔滤膜上下面产生压差,使滤杯内的洗脱液由于压差作用通过灭菌微孔滤膜,使得微生物被拦截在灭菌微孔滤膜上。规范中要求使用孔径0.45μm(微米)的滤膜,可拦截直径0.45μm(微米)以上的微生物(绝大多数细菌的直径大小在0.5μm ~5μm(微米)之间),从而高效地拦截微生物,更准确地监测消毒内镜的清洗消毒工作。 滤膜法消毒内镜检测要用到什么试剂耗材?含相应中和剂的洗脱液、蓝盖丝口瓶、真空抽滤装置、0.45μm(微米)滤膜。(1)含相应中和剂的洗脱液”是:醛类消毒剂用甘氨酸浓度为1.0%的洗脱液,其他消毒剂用硫代硫酸钠浓度为0.3%的洗脱液。(2)真空抽滤装置和微生物检测仪大约长这样: (3)0.45μm(微米)滤膜大约长这样: 为什么要用滤膜法?由于内镜独特的结构和工作特点,清洗消毒工作存在一定的难度,国内外都出现过内镜引发患者交叉感染的案例报道。国内有研究显示[1-3],采用滤膜法检测的样本合格率低于传统采样法,其原因包括50mL洗脱液能够比10mL洗脱液更充分地接触到消毒内镜的内表面,滤膜过滤时能够将洗脱液中的微生物高效拦截且对微生物的损伤较小,利于微生物的培养,得到更准确的菌落计数结果。因此,滤膜法能够更加灵敏、可靠地评价内镜的清洗消毒工作,更进一步保护内镜检查患者的安全,提高医疗质量。
  • 使用共价标记质谱区分组氨酸互变异构体
    大家好,本周为大家分享一篇发表在Anal Chem.上的文章,Distinguishing Histidine Tautomers in Proteins Using Covalent Labeling-Mass Spectrometry [1]。该文章的通讯作者是来自马萨诸塞大学阿默斯特分校的Richard W. Vachet教授。组氨酸是人体蛋白质结构中的重要组成氨基酸,研究发现,组氨酸具有Nδ-H和Nε-H两种互变异构体,通过两种互变异构体的转换,可以在蛋白质中介导质子转移。目前常使用2D NMR技术进行区分,但操作相对繁复。共价标记质谱是一种研究蛋白质结构的有力方法,具有操作简单,灵敏度高,结构分辨率高等优点。在本文中,作者尝试以焦碳酸二乙酯(DEPC)为标记试剂,采用共价标记质谱区分组氨酸互变异构体。组氨酸侧链的咪唑上具有两个氮原子,其中一个氮上的孤电子对参与芳香环π键的组成,而另一个氮原子仍保留孤对电子,更容易与DEPC等亲电子试剂反应。而组氨酸的两个互变异构体中都只有一个保留孤对电子的氮原子,且该氮原子位置不同,Nδ-H互变异构体中的Nε2与DEPC反应,而Nε-H互变异构体中的为Nδ1。因此以DEPC标记组氨酸以区分两个互变异构体的方法是可行的(图1)。图1. DEPC 结构及其与两种不同组氨酸互变异构体的反应 为了测试DEPC 标记区分两种互变异构体的能力,作者以几种含组氨酸的肽,在确保DEPC仅标记组氨酸条件下进行实验。以Fmoc-DGHGG-NH2为例子,该肽在N端包括一个Fmoc基团以确保仅标记组氨酸。采用等度洗脱来最大限度地利用LC分离两种异构体,并确保流动相组成不影响肽段电离效率,从而可以更好地量化每个互变异构体的比率。结果发现,在11.4和13.6分钟洗脱的峰具有相同的m/z值(图2)。根据串联MS数据,发现这两个峰代表着组氨酸上成功标记DEPC的单一物质(图3)。并且,这些同量异位离子的串联质谱不同,表明这两种物质为带有不同组氨酸互变异构体的物质。作者将先洗脱出的物质命名为修饰物质1,后洗脱出的为修饰物质2。根据MS/MS数据,两者的主要区别为修饰物质2具有更加丰富的羧基化a3离子(a3*)。图2. 未标记(蓝色迹线)和 DEPC 标记(红色迹线)肽 Fmoc-DGHGG-NH 2的提取离子色谱图。DEPC浓度比肽浓度高10倍,反应1分钟图3. 两种修饰的His异构体的串联质谱。(a)来自图2中的色谱图的修饰物质 1 的串联质谱。(b)来自图2中的色谱图的修饰物质2的串联质谱。标有星号 (*) 的产物离子包含羧基化产物此外,在重复实验中,作者发现物质2与物质1的丰度比为3.9± 0.2。而研究发现,在中性pH条件下,游离氨基酸Nε-H 互变异构体与 Nδ-H 互变异构体的比接近于4:1。因此,两物质的峰面积比表明物质1可能为 Nδ-H 互变异构体,而物质2可能为 Nε-H 互变异构体。结合以上发现,并考虑肽解离途径等因素,作者对两物质质谱图谱差异做出推测。当物质2为Nε-H互变异构体侧链时,DEPC 标记在Nδ1上,有利于肽通过bx-yz途径解离,随后通过bx-ax途径损失CO,因此物质2富含a3*离子。当物质1为Nδ-H 互变异构体时,DEPC 标记在Nε2上,肽通过组氨酸途径解离,并形成了稳定五元环,因此优先形成更稳定的b3*离子(图4)。以上发现进一步证明了Fmoc-DGHGG-NH2中物质1为 Nδ-H 互变异构体,物质2为 Nε-H 互变异构体。根据丰度比以及肽解离途径不同,作者在其他模型肽标记实验中也成功区分两互变异构体。由于组氨酸的pKa在一定程度上会影响互变异构体的比例,因此两互变异构体的丰度比可能会略有变化。总之,以上结果表明,DEPC共价标记质谱可以识别两个组氨酸互变异构体。图4. DEPC 标记的含组氨酸肽 CID 过程中两种异构体的肽片段化途径。左侧通路为物质1(Nδ-H互变异构体),右侧通路为物质2(Nε-H互变异构体)之后,作者还进一步研究了不同DEPC浓度对实验的影响。结果发现,在 DEPC 浓度范围超过一个数量级时,Fmoc-DGHGG-NH2的两种修饰形式的比率基本在4左右保持恒定,其他模型肽的比率略有不同(图5),但随着 DEPC 浓度的增加,给定肽的标记比率保持不变。在质谱可以确认互变异构体结构的肽中,Nε-H互变异构体总是丰度相对更高,洗脱相对较晚。此外,作者发现当组氨酸不是位于N末端残基时,Nε-H 互变异构体的an */bn *比率总是比Nδ -H 互变异构体的更高。但是,若组氨酸残基位于肽的N末端时,在质谱中观察不到b1和a1离子,将对结果造成影响。图 5. 在 DEPC 浓度增加时选择肽的两种修饰形式的标记比率。(a) Fmoc-DGHGG-NH2;(b) Ac-IQVYSRHPAENGK(Ac);(c) Ac-VEADIAGHGQEVLIR;(d) Ac-LFTGHPETLEK(Ac)。MS/MS 用于通过测量an /bn离子的比率来确认每个互变异构体总而言之,作者成功使用DEPC共价标记质谱区分肽与蛋白质中的组氨酸互变异构体,利用丰度比与洗脱时间,以及CID期间的肽解离模式,区分两种互变异构体。利用该方法,作者团队已经确定了几种蛋白质组氨酸互变异构体比率,并且相对于2D NMR方法,该方法更简单、更快、更精确,有利于探索蛋白质中组氨酸残基周围的局部结构,提供高分辨率的结构信息。[1]Pan X, Kirsch ZJ, Vachet RW. Distinguishing Histidine Tautomers in Proteins Using Covalent Labeling-Mass Spectrometry. Anal Chem. 2022 Jan 18 94(2):1003-1010.
  • 岛津DL氨基酸分析方法包,直击氨基酸异构体分离难点
    ☆ 导读 ☆对于多肽类药物而言,在药物的研发、生产、质量控制等环节,清楚地了解氨基酸的具体构型,把控氨基酸异构化现象,对于最终药物的质量与药效至关重要,也是多肽药物企业严格监控的重点之一。因此,氨基酸异构体的分离检测,在整个研发管线中必不可少。然而,D/L两种氨基酸成分分析经常遇到的难点有:分析难度大:各种各样的肽或氨基化合物的背景干扰较多分析时间长:传统的氨基酸异构体分析必需进行氨基酸的衍生化处理,通常分析时间超过10小时面对氨基酸异构体的分析难点,岛津公司推出LC/MS/MS DL氨基酸分析方法包(内含分析方法、报告模板和使用说明书)。结合LCMS-8045/8050/8060的高灵敏度分析能力,为DL氨基酸异构体分离提供准确、高效、简便的解决方案。 ☆ 什么是D/L氨基酸 ☆ 大部分氨基酸(除甘氨酸外)具有与羧基(COO-)相邻的手性碳原子,该手性中心存在彼此互为镜像的立体异构,分别称为D型氨基酸和L型氨基酸。L型氨基酸属于天然存在的氨基酸构型,可合成蛋白质,作为营养物质在人体内大量存在。D型氨基酸体内含量极低,多为人工合成,有研究发现,体内极微量的D型氨基酸,存在于肠腔或生物体肾脏。 ☆ 氨基酸名录 ☆☆ 方法包特点 ☆ l 同时分析42种D/L型氨基酸 可实现批处理分析,快速分析42种D/L氨基酸。l 快速分析检测(10min) 仅需10分钟即可完成高灵敏度的氨基酸分析。l 高灵敏度分析 结合LCMS-8045/8050/8060高灵敏度分析能力,可省去氨基酸衍生化实验流程。l D/L型氨基酸均可以实现柱上分离和定量分析 充分发挥手性分离优势,对于理化性质相近氨基酸(如谷氨酸和赖氨酸,苏氨酸,异亮氨酸和别异亮氨酸),本方法支持两种手性色谱柱同时分析,可以由两种数据结果共同确认组分,提供高准确性数据。☆ 典型应用 ☆ 利用岛津DL氨基酸分析方法包对某多肽药物水解样品进行检测分析,准确测定出L型氨基酸与极微量的D型氨基酸含量,并得出相关比例。 岛津独特的DL氨基酸构型分析方法结合三重四极杆质谱仪高精准的特点,可较完美解决D型与L型氨基酸异构体的分离难点,为多肽类或氨基酸类药物研发与质量控制、D-氨基酸机能研究及更具附加值的机能性食品或药物开发提供新型技术手段。 本文内容非商业广告,仅供专业人士参考。
  • 2017年度聚焦:肿瘤液体活检
    p    strong 前言:液体活检的产业发展概况 /strong /p p   2017年6月,世界经济论坛与《科学美国人》杂志的专家委员会联合选出了2017年度全球十大新兴技术榜单,其中肿瘤的无创诊断技术成功入选并荣膺榜首。肿瘤无创诊断技术即液体活检(liquid biopsies)的出现,标志着人类在攻克肿瘤的道路上又前进了一大步。与传统的组织活检相比,液体活检具备实时动态检测、克服肿瘤异质性、提供全面检测信息等独特优势。目前,临床研究中,液体活检主要包括游离循环肿瘤细胞(CTCs)检测、循环肿瘤DNA(ctDNA)检测、外泌体及循环RNA(Circulating RNA)检测等,与传统的依靠临床症状或影像学诊断技术比较,利用液体活检技术可以更早地发现疾病进展。 /p p   近十年来,肿瘤液体活检研究热度不断攀升,多个国家及地区积极投入其中。目前,美国的 CTC 临床研究水平遥遥领先于其他国家。而在近几年中国的CTC临床研究水平发展势头迅猛,实力不可小觑。援引21世纪经济报的统计,中国目前有47家公司在从事肿瘤液体活检,其中,26家公司选择ctDNA路线,9家公司选择CTC,代表性企业包括华大基因、药明康德、燃石生物、普世华康等。JP摩根和高盛预测,液体活检在全球的市场规模高达230亿美元,其中,美国占据61%的市场份额。中国液体活检市场在5-10年内的市场潜力约为200亿,近年来,肺癌、结直肠癌、胃癌、乳腺癌等癌症的患病率在中国逐年增加,肿瘤分子诊断的需求不断增加。根据国家癌症中心发布的数据,我国5年内诊断为癌症且仍存活的病例数约为749万,适合使用液体活检技术的肿瘤病人至少为 542 万人,占比达到了72%[1]。 /p p style=" text-align: center " img title=" 001.png" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201712/insimg/f169c5ec-0a68-4632-a402-6e5f09b33e47.jpg" / /p p   ctDNA检测作为一种“液体活检”技术,其具有简便、快捷,且在一定程上能克服肿瘤时间和空间异质性等优势,近年来被广泛用于治疗前肿瘤分子分型,参与靶向治疗选择性决策,以及在患者治疗过程中评估肿瘤动态和负荷变化,实时监测治疗的有效性,及监测患者机体的微小残留病灶、复发、预后评估、耐药的产生等多个方面。 /p p style=" text-align: center " img title=" 002.png" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201712/insimg/62a15883-e36d-4ace-9040-c9cb57d5a179.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong   近10年CTC相关发表文章数 /strong /p p style=" text-align: center " strong img title=" 003.png" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201712/insimg/84f91e00-1c73-4c5f-9df4-e006551a4625.jpg" / /strong /p p style=" text-align: center " strong   近10年ctDNA相关发表文章数[2] /strong /p p strong   技术的成熟催生了资本市场的火爆 /strong /p p   2015年,液体活检技术被《MIT Technology Review》评为年度十大科技突破之一。根据Piper Jaffray预测,2026年广义液体活检全球市场总容量约326亿美元,包括肿瘤领域286亿美元、无创产前诊断(NIPT)20亿美元、器官移植20亿美元。而2026年全球肿瘤液体活检市场容量可达286亿美元,其中早期筛查150亿美元、伴随诊断17亿美元、治疗监测50亿美元、复发监测69亿美元。[3] /p p   目前国外从事液体活检的主要公司包括:Grail、Guardant Health、Personal Genome、Trovagene、Genomic Health、Janssen Diagnostics、Qiagen、RainDance和Biocept等,其中不乏有Illumina、罗氏等巨头涉足其中,他们通过成立子公司或并购等方式,布局ctDNA领域,甚至完成大量融资来进行肿瘤早筛的临床研究。而国内的主要参与者包括华大基因、泛生子、达安基因、安诺优达、药明康德、贝瑞和康、诺禾致源等公司。涉及液体活检的基因检测公司早已被具有敏锐嗅觉的资本追捧,有些公司估值已经到了10亿以上。 /p p style=" text-align: center " img title=" 004.png" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201712/insimg/67d60a4d-daf4-4b9f-bd9f-a9724123dcf2.jpg" / /p p style=" text-align: center " img title=" 005.png" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201712/insimg/79e478b4-6cb8-4ef5-8536-3f19c3d37f9a.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong 国外CTC、ctDNA、外泌体公司[4] /strong /p p   基于目前行业火爆的现状,业界对于液体活检市场未来的发展也普遍持乐观态度。2017年2月,MARKET RESEARCH FUTURE发布了《Liquid Biopsy Market Research Report Global Forecast to 2022》,该报告预测:2016年至2022年,全球液体活检市场将以21.6%的复合年增长率增长 成本效益和消费者偏好的改变,将推动市场的发展。[5] /p p   strong  液体活检如何一步步成为时代焦点? /strong /p p   早在1000年以前,阿拉伯医生Abulcasis就发明了活检技术,该技术的好处是医生可以根据病灶组织学结构对病情做出判断。随着近几年测序技术的发展与成熟,医生还可以对患者的肿瘤组织测序,进而给出更加精确的诊断结果。 /p p   但随着科学家们对肿瘤研究的深入,他们发现在肿瘤的诊断和治疗过程中组织活检技术具有一定局限。 /p p   液体活检作为体外诊断的一个分支,通过收集患者的血液或尿液等对肿瘤等疾病做出诊断。其中ctDNA作为一种无创肿瘤标志物,被认为具有良好的发展前景,但当时在ctDNA的检测技术上仍面临一些问题,如敏感性不足、适用范围有限等。 /p p   这里就不得不提到一篇突破性的研究,2014年4月,发表在Nature Medicine杂志上的一篇研究报告中[6],来自斯坦福大学医学院的研究人员就开发了一种高敏感性的ctDNA定量检测方法(cancer personalized profiling by deep sequencing,Capp- Seq) ,有助于解决敏感性、适用范围等困难。 /p p   参与该研究的Maximilian Diehn博士说:“我们的目标是开发出一种能够克服ctDNA领域两大关键障碍的方法:首先,极高的检测灵敏度,能够检测出血液中极少量的ctDNA 第二,能广泛应用于绝大多数癌种,适于临床应用。” /p p   即便是在晚期肿瘤患者体内,绝大多数的循环DNA(cfDNA)都来自于正常的、非癌性细胞。因此需要采用一种综合性的策略从血液中分离出循环肿瘤DNA(ctDNA),检测ctDNA的变异情况。为了提高这一技术的灵敏度,研究人员在提取、处理和数据分析方面进行了优化。 /p p   研究人员将这种通过深度测序来进行肿瘤个体化变异分析的技术命名为CAPP-Seq。该研究报道了CAPP-Seq技术在非小细胞肺癌(NSCLC)中的应用,研究人员在NSCLC引入Capp-Seq技术,设计为能够覆盖在95%以上肿瘤中鉴别出的体细胞突变,利用该技术,研究人员能够在100%的II-IV期NSCLC患者及50%的I期NSCLC患者的血液中检测到ctDNA的存在。在检测突变率低至0.02%的等位基因突变时,该技术的特异性能够达到96%。 /p p   尽管本研究的样本源自罹患非小细胞肺癌的患者(包括大多数的肺癌,如肺腺癌、肺鳞状细胞癌和大细胞癌),但研究者发现这种方法应该可以广泛适用于不同的实体瘤。未来,其应用场景将不仅局限于追踪肿瘤确诊患者的病情进展,还能够用于健康或高危人群早期的肿瘤筛查。 /p p   两年后,同样是斯坦福大学医学院的研究人员进一步开发出一种称为集成数字错误抑制(IDES)的校正方法,能够检测到频率低至0.004%的基因突变,相关研究于2016年5月刊登于国际杂志Nature Biotechnology上[7]。2014年时,Capp-seq技术的检测极限是0.02%,存在一定的错误率,为矫正这些错误,研究团队首先设计了一种分子标签技术,许多ctDNA检测开发者也采用这种方案来降低错误率。由于单链DNA和双链DNA分子标签技术各有优劣,双链DNA分子标签技术在降低错误上效果更佳,但效率不及单链DNA,因此不适合ctDNA量有限的样本。为此,斯坦福大学的研究人员着手设计出一种混合策略。首先,他们设计出测序接头,可用于单链和双链的分子标签 第二步,斯坦福的团队设计了一种计算工具,可以校正测序或PCR的系统错误。 /p p   随后,研究人员在NSCLC患者样本上验证了上述检测。首先,他们检测了41名晚期NSCLC患者的EGFR热点突变。从88个血浆样本中检测到412个EGFR变异,所有变异都已经通过肿瘤活检样本确认。接着,他们在参考细胞系上评估了检测的技术限制,创建了参考细胞系混合物,等位基因的变异频率在0.05-1.6%。他们发现,分子标签技术和计算校正方法是互补的,结合使用效果更佳。这种方法的理论检测极限是0.00025%。最后,他们利用这种方法来监控30名NSCLC患者中的突变(这些患者的肿瘤已经过基因分型)研究人员发现,他们能够检测到频率低至0.004%的突变。 /p p   在有了优秀的技术后,斯坦福大学的科研人员创立了Capp Medical公司,致力于通过基因组学的方法来检测患者肿瘤类型。 /p p   而另一边,跨国公司罗氏早在几年前就已经开始着手开发基因组学检测肿瘤的新方法。2008年罗氏公司以34亿美元的价格收购了Ventana Medical Systems公司,迈出了基因检测肿瘤患者的第一步。 /p p   2015年4月,研发出CAPP-seq技术的团队以及其归属的Capp Medical公司也被罗氏收于麾下,不难看出罗氏希望在液体活检这一领域继续深入的决心。 /p p   罗氏公司拥有世界上最强大的肿瘤研发部门,在获得了优秀的团队和技术的条件下,自然是如虎添翼。2017年5月8日,罗氏宣布在全球推出AVENIO ctDNA分析试剂盒,其能针对靶向用药、耐药机制研究、动态监测三个不同临床应用方向,推出了三款Panel,包括AVENIO ctDNA Targeted Analysis Kit、AVENIO ctDNA Expanded Analysis Kit及AVENIO ctDNA Surveillance Analysis Kit。此三款Panel可以全面的检测包括SNP、InDel、SV及Fusion在内的肿瘤变异类型,并且匹配后续的数据分析服务器、分析软件,提供一站式的ctDNA检测整体解决方案。这款产品结合了肿瘤液体活检的便捷性与NGS的高效性,能够帮助研究人员自行完成检测及分析。同时,多项研究结果验证了AVENIO ctDNA分析试剂盒在不同的实验室均能保持良好的稳定性和可重复性。 /p p style=" text-align: center " img title=" 007.png" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201712/insimg/f0ad901c-cf56-4b6e-a67e-9da1b8af7e25.jpg" / /p p   基于NGS方法检测的三款试剂盒可广泛应用于肿瘤学研究: /p p   AVENIO ctDNATargeted试剂盒是基于靶向捕获测序技术的肿瘤液体活检基因分型检测试剂盒,包含17个NCCN等权威指南推荐的基因,用于肺癌、结直肠癌、胃癌、乳腺癌等多种肿瘤靶向用药基因检测。 /p p   AVENIO ctDNA Expanded 试剂盒是基于靶向捕获测序技术的肿瘤液体活检基因分型检测试剂盒,包含77个NCCN等权威指南推荐的基因及临床研究热点基因,可应用于肺癌、结直肠癌、胃癌、乳腺癌、卵巢癌等多类肿瘤耐药机制研究。 /p p   AVENIO ctDNASurveillance试剂盒是基于靶向捕获测序技术的肿瘤液体活检试剂盒,包含NCCN等权威指南推荐基因在内的197个基因,用于肺癌和结直肠癌等肿瘤突变负荷长期监测研究 /p p   在这儿不得不提到罗氏强大的战略思维和长远眼光。从早年的Genetech到液体活检领域的“祖师爷”Capp-seq技术,罗氏优秀的投资和并购策略让其在生命科学领域成为了强大的中流砥柱。 /p p strong   液体活检技术的缺点及行业壁垒 /strong /p p   凭借一管血液来检测肿瘤是数十年来全球医学界共同的梦想。而液体活检技术能利用各种检测手段从血液中捕捉肿瘤相关基因变异信息,用于肿瘤分子分型、靶向用药、耐药机制研究、复发监测等,可避免传统组织检测方法难以解决的肿瘤异质性问题、无法实时动态监测等局限。 /p p   尽管如此,液体活检技术还存在一定的技术缺陷。对于肿瘤早期筛查而言,CTC和ctDNA检测都面临的一个共同挑战,即二者DNA浓度较低,对检测技术的灵敏度要求极高。其次,液体活检的另一个挑战来自成本。在高成本的基因检测领域中,价格因素可能会影响液体活检的广泛应用。第三个挑战是液体活检并不适用于所有类型的肿瘤,由于血脑屏障会阻碍ctDNA进入血液,比如,胶质母细胞瘤释放到外周血中的ctDNA极低,并不适合液体活检。 /p p style=" text-align: center " img title=" 008.png" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201712/insimg/9ef9005c-1ea0-4b3c-b02b-7df5a7dbad43.jpg" / /p p   除了技术层面的问题以外,将液体活检研究成果转化为临床应用仍面临几个关键的壁垒。 /p p   一、缺乏检测标准,从Panel设计中基因位点的选择、实验过程中的质控标准建立、生物信息学分析流程的标准化,以及变异解读中数据库的选择,不同实验室之间并未形成统一的标准,检测结果可比性不强,因此,目前这种检测方法进入常规临床检测存在着一定障碍。标准化的试剂盒、规范化的数据分析流程、专业的遗传咨询解读,以及全流程整体解决方案是液体活检在临床广泛应用的前提。 /p p   二、患者或消费者的经济承受力。包括我国在内的许多国家并未将液体活检纳入医保报销范围内,而液体活检产品往往价格不菲。此外,肿瘤液体活检并未纳入肿瘤患者管理的标准临床指南中,这进一步影响了保险机构的承保决定,阻碍了液体活检的普及。 /p p   三、基础研究人员和临床医生间的信息互通。基础研究是液体活检技术发展的基石,而临床医生则负责落实患者的具体治疗方案,双方是否能够非常顺畅地交流信息,并且对于患者的检测报告以及治疗方案达成共识,这直接决定了液体活检技术能否真正让患者获得更好的个性化治疗。 /p p   随着检测手段的不断进步,检测灵敏度和稳定性的逐步提高,技术瓶颈终将突破,监管政策也将逐步完善。 /p p strong   科学研究仍未停止脚步 /strong /p p   2017年关于液体活检的研究依然如火如荼地进行,世界各地不断出现重磅级的研究成果。 /p p   今年不得不提到8月份NEJM杂志刊登了香港中文大学的卢煜明(Dennis Lo)教授的重磅级研究成果。 /p p   由于ctDNA在血液中的含量非常低,因此卢煜明教授带领其研究团队将研究对象转为会引起鼻咽癌的EB病毒的DNA。研究人员优化了筛查方法,结果显示,该种方法有效提高了鼻咽癌的早期检测和生存率。[8] /p p   EB病毒与鼻咽癌的发生有密切相关性,因此实验设计寻找从肿瘤进入血液大量的病毒DNA,而不是癌细胞本身的DNA。研究人员在约2万名进行筛选的男性中,发现1112人(5.5%)检测出病毒DNA。其中309人在一个月后进行了验证性实验。通过内窥镜检查和核磁共振检查后,确认34人得了肿瘤。34种肿瘤中有16例是非常早期的,这种肿瘤在早期阶段不会有任何症状。三年后,除了一个病人外,所有的病人都活了下来,在接受标准放疗后没有肿瘤的迹象。相比之下,通常只有70%的鼻咽癌患者能够存活。 /p p   使用肿瘤筛查也能够改善很多肿瘤患者的生存率,但研究人员认为肿瘤筛查的费用较为昂贵,据统计593名个体共需要花费28600美元来筛查一种肿瘤。要知道在诸如美国等地方,鼻咽癌非常罕见,用过高的花费来筛查鼻咽癌显得没有必要。而这种通过检测EB病毒DNA的液体活检筛查技术非常具有潜力,未来能够帮助挽救众多肿瘤患者的生命。 /p p   另外,8月14日,发表在Cancer Cell杂志上的一篇研究报告中,来自荷兰阿姆斯特丹自由大学医学中心的研究人员设计了一种新型的液体活检途径,即通过检测被循环血小板(circulating platelets)吸收的肿瘤RNA。这种名为thromboSeq的新型检测技术能够以接近90%的准确率对非小细胞肺癌进行诊断[9]。 /p p   研究人员表示,thromboSeq技术可以检测到血小板中约5000种不同的RNA分子,通过不断优化它的RNA基因panel(panel of RNA genes),最终找到了少数能够预示肿瘤的RNA。研究人员利用这一检测方法对血液样本进行了测试,以确定其在肿瘤诊断中的准确性。结果证实,thromboSeq诊断早期肿瘤的准确率为81%,诊断晚期肿瘤的准确率为88%。在一个匹配年龄、吸烟状况和血液存储时间的验证对照组中,该方法的准确率高达91% 研究人员表示,这种新型技术未来有望进入临床试验中。 /p p   2017年10月,一项发表在国际杂志Nature Materials上的研究报告中,来自加州大学圣地亚哥医学院、穆尔斯肿瘤中心和中山大学癌症研究中心等机构的研究人员基于对包含循环肿瘤DNA(ctDNA)的血液样本进行研究,开发了一种用于肝细胞癌早期诊断和预后判断的新型液体活检技术[10]。 /p p   该研究中研究者共使用了1098例肝癌患者和885例正常人的临床样本数据。首先根据肝癌样本和正常样本的临床数据,从485,000个甲基化标记(来源于TCGA数据库)中筛选出了1,000个甲基化标记,随后挑选出扩增效率较高及甲基化特征多样化的401个甲基化标记进行深入研究。通过计算机深度学习715个肝癌患者ctDNA和560个正常样本的临床数据后,从401个甲基化标记中筛选出了10个甲基化标记,建立了肝癌的综合诊断模型cd-score。随后研究人员针对1049例肝癌患者的临床数据进行分析,得到综合预后模型cp-score(combined prognosis score),并拟合出了Kaplan–Meier 曲线。研究发现,预后情况不同的肝癌患者其cp-score具有显着不同。多变量分析显示cp-score和风险分级密切相关,并且可以作为一个独立的风险因子用于肝癌的风险分级。 /p p strong   逐渐完善的监管政策 /strong /p p   除了有技术上的突破,近年来国家在政策上对于包括液体活检在内的测序行业也逐渐利好。 /p p   目前我国对于基因检测项目进入临床,实行的是双重监管。根据CFDA 在2014 年1 月公布的《食品药品监管总局办公厅关于基因分析仪等三个产品分类界定的通知》,基因测序诊断产品(包括基于测序仪及相关诊断试剂和软件),符合医疗器械的定义,应作为医疗器械管理,其中测序反应通用试剂盒(测序法)划为I 类医疗器械管理产品,基因测序仪作为III 类医疗器械管理。 /p p   2015年4月国家卫计委发布了《关于开展肿瘤诊断与治疗高通量测序检验(多基因检测)室内质量评价预研的通知》,2015年7月卫计委又发布《药物代谢酶和药物作用靶点基因检测技术指南(试行)》和《肿瘤个体化治疗监测技术指南(试行)》。 /p p   总的来说,所有仪器设备,试剂归CFDA 报批管理,临床实验归属卫计委管理。 /p p style=" text-align: center " img title=" 009.png" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201712/insimg/ef35b33c-6d37-430a-94d6-981e3f1b8e8e.jpg" / /p p   经历了“全面叫停”后,近年来国家政策对于基因测序、精准医疗行业的发展起了很大的推动作用。2015年3月卫计委发布《国家卫生计生委医政医管局关于肿瘤诊断与治疗项目高通量基因测序技术临床应用试点工作的通知》,试点包括了14家医疗机构和6家第三方检验实验室。另外还发布了以肿瘤个体化治疗、药物代谢酶及作用靶点基因检测的技术指南,旨在规范化推广相关技术。 /p p   2016年4月国家发改委下发了《关于第一批基因检测技术应用示范中心建设方案的复函》正式批复27个省市发改委关于基因检测技术应用示范中心的建设方案。 /p p   2017年1月,国家发改委正式印发了《“十三五”生物产业发展规划》,明确了基因检测能力覆盖50%以上出生人口的目标,强调了以个人基因组信息为基础,结合蛋白质组、代谢组等相关内环境信息,整合不同数据层面的生物学信息库。 /p p   2017年11月,CFDA和卫计委联合颁布《医疗器械临床试验机构条件和备案管理办法》,规定了对列入需进行临床试验审批目录的第三类产品,应当在三级甲等医疗机构专业范围内开展临床试验 规定开展创新医疗器械产品或需进行临床试验审批的第三类医疗器械产品临床试验的主要研究者应具有高级技术职称并且参加过3个以上医疗器械或药物临床试验等等。 /p p   综合来看,国内政策对于液体活检和其他基因测序产品,经历了“叫停”、“试点”、“规范发展”三个阶段,未来的市场仍有很大的空间。 /p p   令人振奋的是,2017年11月,FDA在一个月内先后批准了纪念斯隆凯特琳癌症研究中心的多基因检测分析产品MSK-IMPACT?,以及Foundation Medicine 的 FoundationOne CDx,这两款产品的获批在美国甚至全球都具有相当重要的意义。 /p p   从FDA的审批标准中,我们不难看出对于肿瘤基因检测产品,FDA在检测结果的精准性、数据的管理更新过程、和报告解读能力三个方面均高度关注,这也是给国内从业者的一些启示。 /p p   CFDA对于国内的政策制定,很大程度上都会借鉴FDA的做法,包括目前对于基因检测临床的双重监管等,而FDA在批准基于NGS的肿瘤检测产品的实践中,已经踏出了重要的一步。这个消息公布后,对于业内人士来说是机会和挑战并存,但对于整个行业来说,无疑是前景大好。 /p p strong   结语 /strong /p p   液体活检是一项富有挑战性的新技术,在肿瘤精准医学中扮演着越来越重要的角色。随着检测技术的标准化,检灵敏度和特异性的提高,液体活检将成为肿瘤诊断的重要技术手段。液体活检要广泛进入临床应用,不仅需要检测技术灵敏度和特异性的提升、临床研究的广泛积累,还需要建立相应的检测标准、建设规范的监管体系。 /p p   如今,越来越多的科研单位和企业已投身该领域,2017年即将结束,相信2018年液体活检技术将在肿瘤分子分型、靶向用药、耐药机制研究、复发监测,甚至肿瘤早期筛查等多个领域实现不断地突破与发展。 /p p   参考资料: /p p   [1].《肿瘤液体活检市场初成预计中国市场规模200亿》,21世纪经济报 /p p   [2].数据来源Pubmed数据库 /p p   [3].数据来源Piper Jaffray测算 /p p   [4].数据来源火石hsmap /p p   [5].Liquid Biopsy Market Research Report Global Forecast to 2022, MARKET RESEARCH FUTURE /p p   [6].An ultrasensitive method for quantitating circulating tumor DNA with broad patient coverage. Nat Med. 2014 May 20(5):548-54. /p p   [7].Integrated digital error suppression for improved detection of circulating tumor DNA. Nat Biotechnol. 2016 May 34(5):547-555. /p p   [8].Analysis of Plasma Epstein-Barr Virus DNA to Screen for Nasopharyngeal Cancer. N Engl J Med. 2017 Aug 10 377(6):513-522. /p p   [9].Swarm Intelligence-Enhanced Detection of Non-Small-Cell Lung Cancer Using Tumor-Educated Platelets. Cancer Cell. 2017 Aug 14 32(2):238-252.e9. /p p   Circulating tumour DNA methylation markers for diagnosis and prognosis of hepatocellular carcinoma. Nat Mater. 2017 Nov 16(11):1155-1161. /p p & nbsp /p
  • 原位液体环境透射电镜技术初相遇
    p   撰文:王文 /p p   在透射电子显微镜中,搭建nano-lab,原位观察纳米材料在外场,如力、热、光、电、磁等作用下的行为,对于纳米材料研究者已经并不陌生。目前,原位电镜研究进行地如火如荼,并取得了很多令人瞩目的成果。今天,就为大家简单介绍一下原位透射电镜技术中的一种——液体环境透射电镜(Liquid cell TEM)。 /p p    strong 一、为什么要研究液体环境透射电镜技术? /strong /p p   绝大多数的液体,包括水和其他有机溶剂,有着较大的饱和蒸气压,无法在透射电镜的高真空环境中存在,因此在研究液体环境中纳米材料的行为时,需要构建液体存放单元,将液体与电镜中高真空环境隔离开来,这就需要利用Liquid cell TEM。Liquid cell TEM实际上就是通过微纳加工,制作液体存放单元(Liquid cell),然后将它固定在普通样品杆或者专用液体样品杆头部,放入电镜进行观察。 /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201803/insimg/ad89408b-a05e-4162-a393-3ace84a9b2e2.jpg" title=" 1.jpg" / /p p style=" text-align: center "   strong  图 1. Liquid Cell 结构示意图 /strong /p p    strong 二、原位液体透射电镜技术发展史 /strong /p p   In-situ Liquid cell TEM的雏形可以追溯到1934年,比利时布鲁塞尔自由大学的Morton,利用两片铝箔包裹样品的方法首次尝试活体生物样品的透射电子显微学研究,但是由于铝片及液体层较厚,其分辨率仅能达到微米量级。 /p p   近年来得益于微纳加工技术以及微流控技术的进步,Liquid cell的制备得到突破性进展。2003年F. M. Ross设计制作的原位电化学Liquid cell芯片,是近代Liquid cell制备的里程碑。其结构如图2所示,底层硅片沉积一层多晶金电极,与顶层硅片之间通过SiO2环垫片胶合形成电化学反应器,顶层硅片有两个容器,分别引出两个电极用来施加电偏压。使用时将液体注入,通过毛细作用流入观察窗口,然后将Liquid cell密封,放入电镜中观察。由于成像电子束需要透过100nm氮化硅薄膜窗口,以及接近1μm液体层空间分辨率仅为5nm。这种在两层硅片之间形成液体腔室,采用氮化硅薄膜做观测窗口的芯片,是后续很多改进Liquid cell的发展原型。 /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201803/insimg/472b1387-271a-44da-a837-6d00c56951ea.jpg" title=" 2.jpg" / /p p    strong 图2 (A). Liquid cell示意图,(B)二电极Liquid cell光学照片(Rosset al., Nat. Mater., 2003, 532)。 /strong /p p   目前Liquid cell制作方式主要有两种,一类是closed cell,另一类是包含液体流通管道的flow cell(见图3)。 /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201803/insimg/f501f1c1-4897-4d45-a12b-57c2381ca6f6.jpg" title=" 3.jpg" / /p p    strong 图 3. A.closed cell 三维结构示意图,B. 沿A图中横线横断面结构图(Zhenget al., Science, 2009, 1309)C. flow cell结构示意图(de JongeN et al., PNAS, 2009, 106). /strong /p p   2009年郑海梅报道了一种超薄氮化硅窗口Liquid cell如图3A& amp B,其氮化硅薄膜厚度仅为25nm,上下层芯片之间用超薄铟垫片键合形成Liquid cell室,观测窗口内液体层厚度约为200nm。在此基础上,2014年Liao等人对超薄氮化硅窗口Liquid cell技术进行改进,将氮化硅薄薄膜度进一步减小为13nm,液体层厚度约为100nm,有效地将空间分辨率提高到原子级。 /p p   2009年Neils de Jonge等人设计了开放Liquid cell,如图3C,在无需冷冻和干燥的条件下,原位观察完整细胞中的单个分子。其液层厚度约为7μm,空间分辨率可以达到4 nm。 /p p   除了采用氮化硅薄膜作为观测窗口,2012年Jong Min Yuk首次提出利用石墨烯薄膜制备Liquid cell,并原位研究了钯纳米晶体的生长过程,如图4。利用石墨烯作为观察窗口材料,可以有效较少甚至忽略电子散射进而实现原子级分辨率。随后,利用石墨烯作为电子束透射窗口,衍生出了多种复杂的石墨烯Liquid cell结构。特别的,2014年JongMin Yuk利用Liquid cell观察了硅纳米颗粒表面各向异性锂化过程,使得利用石墨烯Liquid cell进行电化学研究成为可能。但由于石墨烯薄膜很薄,很难放置常规的电化学电极,石墨烯Liquid cell用来研究电化学过程仍然受到很大的限制。 /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201803/insimg/d7943de3-4150-46a7-b462-f5f785b7233b.jpg" title=" 4.jpg" / /p p style=" text-align: center "    strong 图 4 石墨烯 Liquid cell 示意图(Li et al.,Science 2010,330). /strong /p p   Liquid cell TEM不仅可以用来原位观察液体环境中纳米材料的行为,还可以在Liquid cell芯片和液体杆上集成加热、冷冻元件,用于纳米材料功能性测试,极大地拓宽了透射电镜的研究范围。如Haimei Zheng 课题组Kai-Yang Niu等利用可加热Liquid cell,原位研究了柯肯达尔作用下,氧化铋空心纳米颗粒的形成过程。K.Tai利用冷冻平台,研究了结晶期间冰中的相变,以及结晶前表面与金颗粒的动态相互作用。 /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201803/insimg/a142ae6e-5b9c-46c5-805d-1c81aab4e20f.jpg" title=" 5.jpg" / /p p    strong 图5. A.Hollownanoparticle growth dynamics via Kirkendall effect (Paul Alivisatoset al., Nano Lett,2013,13). B.The dynamic interactions of Aunanoparticles at the ice crystallization front (Dillon et al.,Microsc. Microanal, 2014, 330) /strong /p p   综上,目前Liquid cell芯片多是基于硅基衬底加工,窗口材料一般采用超薄氮化硅薄膜,Haimei Zheng课题组可以将氮化硅薄膜做到13nm左右,其他课题组以及商业化Liquid cell窗口材料一般做到30nm左右,窗口大小50*50μm。分辨率可以达到原子级,接近电镜固有分辨率。并且可以集成加热和冷冻功能,但对liquid cell稳定性要求较高,并不容易实现。 /p p   strong  三、原位液体透射电镜技术的应用 /strong /p p   利用In-situ Liquid cell TEM可以观察纳米颗粒成核和生长的过程,用实验证明一直存在争议的问题,例如纳米颗粒液相生长过程中主导机制是单体附加,还是颗粒融合。 /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201803/insimg/deb70f24-dd19-4eba-8290-004651bb1c0e.jpg" title=" 6.jpg" / /p p   strong  图 6. Video images showing simple growth by means of monomer addition (left column) or growth by means of coalescence (right column). (Zheng et al., Science, 2009, 1309) /strong /p p   可以研究异质纳米晶体生长过程 /p p style=" text-align: center" img style=" width: 450px height: 246px " src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201803/insimg/d3a4a6f9-e362-45d2-9efc-3eb88e58cc1c.jpg" title=" 7.jpg" height=" 246" hspace=" 0" border=" 0" vspace=" 0" width=" 450" / /p p    strong 图7. Comparison of Pdgrowth on 5 and 15 nm Au seeds. (a, d)Starting dark-field STEM images of a 5 nm(a) and a 15 nm (c) Au nanoparticles in 10 μM aqueous PdCl2 solution (samescale). (b,e) The same two particles after Pd deposition (84 s total beamexposure). (c, f) Schematic illustration of the Pd growth morphology for thetwo sizes of Au seed nanoparticles (E. A. Sutter et al., Nano Lett, 2013, 13) . /strong /p p   可以研究纳米颗粒自组装过程 /p p style=" text-align: center" img style=" width: 450px height: 409px " src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201803/insimg/a1977cd7-4f4d-412b-a23d-ae50c19761d1.jpg" title=" 8.jpg" height=" 409" hspace=" 0" border=" 0" vspace=" 0" width=" 450" / /p p    strong 图8.TEM images of NPassembly formed under electron beam irradiation (a,b) and drop casting (c,d) onSiNx TEM grid. The scale bar is 100 nm (Jungwon Park et al., ACS NANO, 2012, 6) . /strong /p p   可以研究锂离子电池锂化过程。Huang 等人在开放 Liquid cell 中原位研究锂离子电池锂化过程中,氧化锌纳米线的膨胀、伸长和螺旋行为。 /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201803/insimg/965878a3-55a6-46c9-b846-05e5d30fc04a.jpg" title=" 9.jpg" / /p p    strong 图 9. Schematic of the experimental setup(Li et al.,Science 2010,330). /strong /p p   还可以用来观察一些生物样品。 /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201803/insimg/a94ef351-8826-4e37-be8b-e3ff343c362c.jpg" title=" 10.jpg" / /p p    strong 图 10. Image of the edge of a fixed COS7 cell after 5-min incubation with EGF-Au(de Jonge N et al., PNAS, 2009, 106). /strong /p p   当然Liquid cell TEM的研究内容不仅局限于这些,感兴趣的可以阅读Hong gang Liao 2016年发表在Annu. Rev. Phys.Chem.的一篇综述文章Liquid Cell Transmission Electron Microscopy。 /p p   看到这里,估计有人会问,在研究过程怎么排除电子束对反应过程的影响呢?电子束的确是让人又爱又恨的存在,既需要利用它来成像,又不希望它与研究材料发生相互作用影响实验结果。不过,别担心,Liquid cell TEM领域大牛Ross已经为你提供了量化电子束影响的理论依据!说到这里,小编不禁要感叹,Ross是一位学术造诣很深又乐于分享的大牛。某次会议有幸向Ross当面请教,她非常nice地鼓励了我蹩脚的英语和并不成熟的想法,并且很耐心地给我讲解,我们刚入门的科研人需要这样优秀的偶像。 /p p style=" text-align:center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201803/insimg/ef62778c-b47c-42b7-af9f-ca7df8f18d17.jpg" title=" 00.jpg" / /p p   strong  四、国内研究现状 /strong /p p   08年以来国内的透射电镜发展十分迅速,目前国内应该有超过60台带有球差校正的透射电镜,而且这一数字还在迅速增加。其中做Liquid cell TEM相关研究的课题组也有不少,并取得了不少重量级研究成果,鼓掌~~~~目前国内从事Liquid cell TEM研究的课题组主要有:浙江大学张泽院士、厦门大学廖洪刚教授、北京工业大学隋曼龄教授、上海交通大学邬剑波研究员、华东理工大学陈新教授,等。当然,还有弱弱的小编~(如有遗漏,恕小编才疏学浅)。 /p p   那么最后一个问题来了,想做in-situ Liquid cell TEM研究去哪里找芯片呢?目前Liquid cell芯片和液体样品杆已经部分商业化,如Hummingbird 和Protochip等,但其售价比较昂贵,适合土豪课题组。很多课题组仍然在使用自制液体芯片,或与其他国内微纳加工公司合作。 /p p   小编只是抛砖引玉,为大家做一下简单介绍一下,如有兴趣,可以先参阅Frances M. Ross, Honggang Liao, Xin Chen三位的综述文章。没错,其中有两位是中国人,而且目前在国内任职,小编是如此骄傲~~~ /p
  • 胶原蛋白企业亮出检测报告自证清白 各自执行企业标准
    10月8日,有媒体声称其自行送检的7款口服胶原蛋白产品中3款并未检出胶原蛋白的特征氨基酸&mdash &mdash 羟脯氨酸。对于这一结果,相关企业均强烈否认并亮出检测报告自证清白。据了解行业内一直未形成对于胶原蛋白产品的统一标准,各大公司执行自己的企业标准。   胶原蛋白产品不含胶原蛋白? 涉事企业强烈否认   胶原蛋白可谓命运多舛,日前又被爆成分争议&ldquo 不含胶原蛋白&rdquo 。昨日,有媒体声称其自行送检的7款口服胶原蛋白产品中,汤臣倍健胶原蛋白粉、颜如玉胶原蛋白口服液、无限极美姿力胶原蛋白果味饮料等3款产品中,并未检出胶原蛋白的特征氨基酸&mdash &mdash 羟脯氨酸。另外Fancl、Lumi、丸美、安婕妤4款产品胶原蛋白含量则远低于宣称的含量。不过,报道未披露具体数据,也未交代其送检机构。对于这一结果,相关企业均强烈否认并亮出检测报告&ldquo 自证清白&rdquo 。   记者了解到,目前胶原蛋白产品始终未有统一标准,特异性指标也未能明确,造成行业频频陷入舆论危机。   从成本看似无造假必要   汤臣倍健昨日在给本报的声明说,其胶原蛋白采购自法国罗赛洛公司,检测显示羟脯氨酸含量为9.33%,并能提供检测报告。该公司指,一直严守法律法规以及食品安全标准。   无限极声明表示,报道提及的产品其生产标准在广东省卫生厅备案,原料经第三方权威机构检测完全符合国家相关法律法规和标准,昨日已再次送检,结果会及时公布。   而广州颜如玉医药科技有限公司的声明则称,上述口服液取得国家保健食品批准证书,标志性成分为低聚肽而非羟脯氨酸。此外,有关产品是海洋鱼皮胶原低聚肽口服液,而不是胶原蛋白口服液,用评价胶原蛋白的方法来评价低聚肽是不专业的,&ldquo 被检产品未经我们公司确认,是否属实,不得而知。&rdquo   羟脯氨酸是胶原蛋白18种氨基酸中的一种,为胶原蛋白特有,但从成本角度看,企业似乎并无造假必要。南海水产研究所一位研究员昨日对本报说,只要采用一般鱼类的&ldquo 边角料&rdquo 进行水解就能提取,&ldquo 甚至不法之徒用皮革的下脚料,也能得到羟脯氨酸。&rdquo   记者翻查资料发现,乳业之前曾热炒&ldquo 皮革奶&rdquo ,即添加皮革下脚料来&ldquo 增加&rdquo 蛋白质,科研人员就是通过检测奶中是否含有羟脯氨酸来辨别的。&ldquo 普通猪皮中就能弄出羟脯氨酸。&rdquo 上述研究员说。   各公司执行自己的标准   不过,胶原蛋白近期先后被质疑功效、涉嫌违法宣传,还是让这种在近年被不断应用于食品、保健品、化妆品中的成分受到了高度关注。记者了解到,事实上目前胶原蛋白仍未有国标,消费者对其作用也是&ldquo 蒙查查&rdquo 。   目前,我国已认可胶原蛋白、胶原肽的保健功效只有保护皮肤水分、增加骨密度、增强免疫力三项。但市民麦小姐说,她选购胶原蛋白的理由是冲着它&ldquo 可以修复肌肤、保持弹性,人变得更年轻。&rdquo   据记者昨日获得的一份由中国食品科学技术学会在2011年撰写的胶原蛋白标准研讨会摘要显示,在2010年国内胶原蛋白年产值保守估计已经达到100亿元,产能在600多吨或日本的十分之一。   该学会指出,在胶原蛋白生产过程中都存在水解或酶解过程,最终很多产品已经以多肽的形式存在,因此行业内一直未形成对于胶原蛋白产品的统一标准。此外,行业也需要明确胶原蛋白的特异性指标,例如羟脯氨酸的含量比例,或者是甘氨酸、脯氨酸和羟脯氨酸的总含量占到蛋白质的50%左右。   记者还了解到,《水解胶原蛋白》国标曾在2007年对外征求意见,但该稿一度被业内指出&ldquo 操作性不够好&rdquo ,而且最终版本始终未能落地。目前各大公司执行自己的企业标准。   胶原蛋白或将   禁止以口服液形式销售   国庆长假期间,国家食品药品监督管理总局在官方网站征求对保健食品监管新规的意见,提出拟于2014年1月1日起,禁止食品以片剂、胶囊、口服液、丸剂等形状生产销售,&ldquo 如仅取得食品生产许可(QS标志),国家食药总局拟于2014年1月1日起,禁止其以片剂、胶囊、口服液、丸剂等形状生产销售 禁止营养补充剂宣称有保健功能。&rdquo   而据记者走访药店、超市、便利店以及从业界了解得知,目前市面上充斥的大量胶原蛋白产品刚好就处于此政策&ldquo 打击&rdquo 范围内:基本上既属于普通食品,又主要以口服液形式存在。&ldquo 不少消费者将胶原蛋白口服液当美颜饮料喝,而且相信了其铺天盖地宣传的保健功效,但实际上它作为普通食品,功效推广属于违法,而且口服液形式也会暗示和催眠消费者,其具有不错的保健功效甚至药效。&rdquo 一位行业观察人士表示,胶囊和口服液暗示产品的药用性太强,的确应进行规范整顿。
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